Naše chápanie vesmíru je v ohrození. Doposiaľ najpresnejšie meranie hmotnosti bozónu otriaslo vedou
Hoci urýchľovač Tevatron vo Fermilabe v Spojených štátoch navždy zavrel svoje brány ešte v roku 2011, vedci doposiaľ „lúštia“ a prehrabávajú údaje z týchto meraní. Po viac ako desaťročí teraz tím odborníkov odhalil prelomové zistenie.
Štandardný model fyziky častíc
Vyzerá to tak, že elementárna častica nazývaná bozón W má výrazne väčšiu hmotnosť, než sa predpokladalo. Toto zistenie otriaslo samotnými základmi nášho chápania vesmíru. Na tému upozornil portál ScienceAlert.

Ako píše portá NewAtlas, od 70. rokov 20. storočia, kedy sa po prvý krát objavil Štandardný model fyziky častíc (aspoň jeho súčasná formulácia), bol tento model nielen úspešný pri vysvetľovaní interakcií častíc a najzákladnejších síl, ale taktiež obstál v mnohých náročných testoch, ktorým bol podrobený.
Hoci štandardný model v týchto testoch obstál a dôkladne popisuje všetko, čo o fyzikálnom svete vieme, je nekompletný. Opisuje totiž iba tri základné interakcie (silnú, slabú, a elektromagnetickú). Gravitačné interakcie, temnú hmotu, temnú energiu, ale aj vysvetlenie prečo počas Veľkého tresku prevládla hmota nad antihmotou, by si tu však hľadal márne.
I keď štandardný model nepokrýva úplne všetko, to čo pokrýva, vysvetľuje skutočne veľmi dobre. Niektorí odborníci ako napr. Harry Cliff dokonca tvrdia, že štandardný model je „pravdepodobne najúspešnejšia vedecká teória, aká kedy bola napísaná“.
Teraz však jedna pomerne dobre preštudovaná častica, známa ako bozón W, spravila poriadny neporiadok v tomto inak „uhladenom“ modeli. Štúdia publikovaná v žurnále Science, v ktorej je popísané vôbec to najpresnejšie meranie bozónu W, aké kedy bolo uskutočnené, je v priamom rozpore s predpoveďami štandardného modelu.
O tom ako vážne a dôsledné toto meranie bolo, svedčí aj fakt, že na tomto výsledku pracovalo takmer 400 fyzikov viac ako 10 rokov. Za ten čas stihli pritom preskúmať až 4 milión kandidátov na bozón W zo súboru údajov získaných z približne 450 biliónov kolízií častíc (zbieranie týchto údajov prebiehalo celých 26 rokov).

Všetky kolízie sa odohrali na urýchľovači častíc Tevatron, ktorý bol až do roku 2009 tým najvýkonnejším urýchľovačom na svete.
Bozón W (Weak) je elementárna častica, ktorá sprostredkováva slabú interakciu. Podľa štandardného modelu je hmotnosť týchto častíc spojená s hmotnosťou Higgsovho bozónu a subatomárnej častice nazývanej top kvark, alebo vrchný kvark.
Meranie hmotnosti
Čo sa týka samotnej hmotnosti častíc, tá sa môže vypočítať prostredníctvom jej vzťahov s inými časticami štandardného modelu, pričom táto predpokladaná hmotnosť sa potom porovnáva so skutočnými hodnotami, respektíve meraniami vykonanými v urýchľovačoch častíc. Týmto spôsobom sa v podstate testuje konzistentnosť a správnosť štandardného modelu.

Analýza údajov z Fermilabu však viedla k veľkému prekvapeniu. Podľa najnovších a najpresnejších výpočtov a meraní, má totiž bozón W hmotnosť 80 433,5 ± 9,4 MeV / c2.
To je síce v rozsahu niektorých predchádzajúcich meraní, avšak výrazne mimo hmotnostný rozsah toho, čo predpokladá štandardný model – 80 357 ± 6 MeV / c2. Vedci z projektu CDF (Collider Detector at Fermilab) tvrdia, že toto meranie bolo uskutočnené s presnosťou na 0,01 % a teda bolo 2-krát presnejšie, ako predchádzajúce merania.
Podľa vedcov to môžeme porovnať s meraním hmotnosti 350 kg vážiacej gorily s presnosťou na 40 gramov.
Meranie teda ukázalo, že hmotnosť bozónu W sa líši od predpovedí štandardného modelu o celých sedem štandardných odchýlok známych ako sigma.
Ak sa toto meranie ukáže ako pravdivé, respektíve ak naozaj existuje rozdiel hmotnosti medzi skutočnou hmotnosťou tejto častice a jej hmotnosťou udanou štandardným modelom, pôjde o skutočne veľký problém.
Znamenalo by to totiž, že v našom vesmíre existuje nejaká nová základná zložka / interakcia o ktorej nemáme ani potuchy. Na to aby však vedci niečo takéto mohli tvrdiť, budú potrebovať viac ako len jedno meranie a jeden experiment.
Niektorí nestranní vedci naznačujú, že toto meranie nemuselo byť zrovna najšťastnejšie. Odborníci z CDF však upozorňujú, že postupy použité v týchto meraniach boli počas rokov riadne preskúmané a overené, pričom konečná nameraná hodnota bola „pred analyzátormi skrytá, kým neboli dokončené všetky kontroly kvality“.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Tesla v Európe tvrdo narazila. Predaje sa prepadli o takmer 30 % a konkurencia sa smeje

Vedcom padla sánka. 4 757 metrov pod ľadom Antarktídy objavili stratený svet

Nikto niečo podobné neskúsil. Čína nechala vybuchnúť tri jadrové bomby za sebou, výsledky sú znepokojivé

Marvel vracia do hry legendárne ikony. Avengers: Doomsday dostal novú ukážku

Nový Assassin's Creed bude najtemnejší v sérii. Réžie sa ujal tvorca Arkham Origins
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Turisti uviazli na exotickom ostrove. Domov sa nevedia dostať ani Slováci

Ukrajinci neverili vlastným očiam. Zostrelili ruský dron s novou výzbrojou, hrozba z neba rastie

Ľudia, ktorí prestali brať GLP-1, hlásia nechcené účinky. Lieky môžu potrebovať do konca života

Osem lídrov EÚ sa postavilo Trumpovi: „Grónsko patrí jeho ľuďom“

Nočné mory nie sú náhoda, ide o varovanie. Riziko vážneho stavu stúpa 4-násobne
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Automobilky oklamali svet a budú platiť. Obľúbený pohon zlyhal na celej čiare, produkuje veľké emisie
- Archeológovia prepísali dejiny Európy. Našli 3000 rokov stratené mesto, ktoré nemalo existovať
- Slováci sa dočkali. Markíza a JOJ sa od dnes vrátili na anténu, stačí obyčajná TV
- Marvel vracia do hry legendárne ikony. Avengers: Doomsday dostal novú ukážku
- Môžeš prísť o auto aj o vodičák na 2 roky. Polícia dostala prístroj, ktorým kontroluje Slovákov priamo na ceste
-
- Automobilky oklamali svet a budú platiť. Obľúbený pohon zlyhal na celej čiare, produkuje veľké emisie
- Archeológovia prepísali dejiny Európy. Našli 3000 rokov stratené mesto, ktoré nemalo existovať
- Slováci sa dočkali. Markíza a JOJ sa od dnes vrátili na anténu, stačí obyčajná TV
- Môžeš prísť o auto aj o vodičák na 2 roky. Polícia dostala prístroj, ktorým kontroluje Slovákov priamo na ceste
- Satelitné snímky odhaľujú skazu vo Venezuele, viaceré budovy boli zrovnané so zemou
-
- Automobilky oklamali svet a budú platiť. Obľúbený pohon zlyhal na celej čiare, produkuje veľké emisie
- Satelitné snímky odhaľujú skazu vo Venezuele, viaceré budovy boli zrovnané so zemou
- Je 5-krát rýchlejšia než zvuk. Nečakaný štát odhalil raketu, ktorá zničí čokoľvek vo vzdialenosti 1 500 km
- Slováci sa dočkali. Markíza a JOJ sa od dnes vrátili na anténu, stačí obyčajná TV
- Na ČSFD má hodnotenie 90 %. Diváci hovoria o najlepšom slovenskom filme posledných dekád
Umelá inteligencia Elona Muska čelí vážnym obvineniam. Vytvára nechutný a nelegálny obsah
BMW dosiahlo v USA mimoriadny úspech. Ťaží z veľkej výhody oproti konkurentom
Rozvoj veternej energetiky na Slovensku naráža na krutú realitu
Japonská automobilka ide proti prúdu. Kým ostatní radšej brzdia, značka tlačí tento pohon
Solárna energia v európskej krajine prudko rastie. Odborníci varujú pred veľkým problémom
USA výrazne posilní vojenskú prítomnosť na susednom území Slovenska
Európa čelí hrozbe, ktorú sme si sami vypestovali: Ľudia nesprávne užívajú antibiotiká
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Turisti uviazli na exotickom ostrove. Domov sa nevedia dostať ani Slováci

Ukrajinci neverili vlastným očiam. Zostrelili ruský dron s novou výzbrojou, hrozba z neba rastie

Ľudia, ktorí prestali brať GLP-1, hlásia nechcené účinky. Lieky môžu potrebovať do konca života

Osem lídrov EÚ sa postavilo Trumpovi: „Grónsko patrí jeho ľuďom“

