Ova nova čestica može pomoći znanstvenicima da konačno objasne tamnu tvar.
Moguće je da je znanost napokon na rubu objašnjenja tamne materije. Posljednjih mjeseci otkrivene su brojne hipoteze i otkrića, ali jedan određeni tim znanstvenika iz Španjolske i Njemačke tvrdi da je pronašao stvarno objašnjenje koje, međutim, ovisi o postojanju hipotetičke nove čestice koja tek treba biti dokazana, kao i model pete dimenzije.
Može li nova hipotetska čestica objasniti tamnu materiju i dokazati postojanje 5. dimenzije?
Cijela se teorija vrti oko ove neotkrivene čestice koja bi hipotetski (ako postoji) mogla biti poveznica između vidljive i tamne materije. Glavni problem ove teorije je da, ako bi se dokazala, poricala i uništila sve prethodne modele postojanja tamne materije.
Izlazak izvan okvira i stvaranje “nove fizike” mogao bi biti dvosjekli nož za znanstveni tim, ali ako se dokaže, promijenio bi cijelo naše razumijevanje svemira i potencijalno odgovorio na naša dosadašnja najveća pitanja.
Znanstvenici već dugo preispituju postojanje pete dimenzije, ali u ovom trenutku sve što je postignuto bili su hipotetski modeli i jednadžbe koje predstavljaju svemir kako bi izgledao da postoji dodatna dimenzija.
Znanstvenici ističu jedan vrlo moguć razlog zašto nam je ta čestica nevidljiva i ne možemo je otkriti – tehnologija. Istraživači tvrde da bi ovaj novi fermion mogao biti u interakciji s Higgsovim bozonom i premda bi vjerojatno bio sličan, bio bi teži. Tu leži glavni problem – trenutni sudari i akceleratori čestica vjerojatno nisu dovoljno snažni da otkriju novu česticu.
Iako je u ovom trenutku još uvijek teško dokazati postojanje ove hipotetske subatomske čestice i pete dimenzije, istraživači vjeruju da njihova studija i model koji je njome izložen mogu pomoći znanstvenicima u budućim studijama kozmologije i fizike čestica.
Otkrivanje subatomskih čestica
Subatomske čestice izuzetno je teško promatrati zbog njihove veličine. Manje su od atoma i valne duljine vidljive svjetlosti. Jedini način na koji ih možemo registrirati i promatrati njihovo ponašanje jest sudaranje atomskih jezgri, sačinjenih od čestica, nevjerojatnom brzinom (blizu brzine svjetlosti).
To stvara velike količine egzotičnih čestica koje se stvaraju samo pri visokim energijama. Fizičari vjeruju da ti sudari nalikuju uvjetima u kojima se svemir razvio neposredno nakon Velikog praska.
Ubrzivači čestica poput Velikog hadronskog sudarača (LHC), Relativističkog teškog jonskog sudarača (RHIC) i već ugašenog Tevatrona omogučili su fizičarima velik napredak u razvoju “teorije svega”. Ova teorija pretpostavlja kako sve subatomske čestice u svemiru djeluju i kako točno oblikuju svemir kakav poznajemo.
https://kozmos.hr/putovanje-kroz-vrijeme-i-paralelne-svemire-fikcija-ili-stvarnost/
Jedan od najcjelovitijih modela koji je najbliže razvoju “teorije svega” je Standardni model fizike čestica, koji opisuje interakciju čestica i sila. Međutim, ovaj znanstveni tim očito razmišlja izvan ovog modela i nažalost, trenutni sudari nisu očito dovoljno napredni da bi im pomogli u radu.
Do 2030. Kina planira izgraditi najveći i najsnažniji akcelerator čestica, koji će pomoći u provođenju novih pokusa na višim energijama. Nadamo se da će pomoći u dubljem pogledu u samu strukturu stvarnosti. U međuvremenu možemo samo čekati i nadgledati rezultate pokusa.
Što je Higgsov bozon?
Nije poznato zašto određene čestice imaju masu, jer je općeprihvaćeno da sve čestice koje nose interakcije ne bi trebale imati masu. Ipak, kako se ispostavilo, čestice koje nose slabu interakciju imaju masu. Ali zašto čestica, koja bi trebala biti bez mase, ima masu? Tu dolazi do izražaja Higgsova bozona.
Higgsov bozon mogao bi vam objasniti kako ove čestice dobivaju svoju masu. Šezdesetih godina prošlog stoljeća Peter Higgs – isti fizičar po kojem je neuhvatljiva čestica dobila ime i koji je 2013. dobio Nobelovu nagradu za fiziku – razvio je teoriju da bi objasnio kako čestice koje nose elektromagnetske ili slabe interakcije mogu u tom procesu steći različite mase u postupku hlađenja svemira.
Njegovo nagađanje je da čestice poput protona, neutrona i kvarkova dobivaju masu interakcijom s nevidljivim elektromagnetskim poljem poznatim kao Higgsovo polje. Neke čestice mogu proći kroz ovo polje bez dobivanja mase, dok se druge u njemu “zaglave” i akumuliraju. Ako je tako, tada “nevidljivo” polje mora imati pridruženu česticu – Higgsov bozon – koji kontrolira interakcije s drugim česticama i Higgsovo polje, mijenjajući s njim virtualne Higgsove čestice.
Budući da Higgsov bozon brzo propada u stabilnije čestice, teže ga je promatrati od ostalih subatomskih čestica nastalih sudarima u akceleratorima. Vjeruje se da postoji samo jedan septilij u sekundi prije propadanja, zato ga je teško otkriti među bilijunima sudara.
Kad su znanstvenici najavili otkriće Higgsovog bozona 2012. godine, izvijestili su da promatraju novi 125,3 GeV +/- 0,6 sa 4,9 sigma bozona (“zlatni standard” znanstvenog otkrića). To je značilo da je Higgsov bozon potvrđen s točnošću od 99,99997% u rasponu mase 125 GeV. Međutim, izuzetno je rijetko da je bilo što što je povezano s fizikom tako jasno i točno.
Završne riječi
Iako ovo novo istraživanje nije presudno i prvenstveno je hipotetičko, moramo uzeti u obzir mogućnost da Standardni model ne može sve objasniti, a stvaranje novih pravila za svemir mogao bi biti jedini put naprijed. Razumljivo je da bi se mnogi u znanstvenoj zajednici protivili takvoj praksi, ali ne bismo smjeli zanemariti rad znanstvenika koji se usude pomicati granice.
Postojanje tamne tvari još uvijek nije službeno potvrđeno unatoč dugogodišnjim studijama. Pa ipak, ako znanost uspije dokazati postojanje ove nove čestice, to bi moglo dovesti i do potencijalnog otkrića tamne tvari.
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram– t.me/kozmoshr
Izvori:
• Ferreira, B. (2021, February 04). Scientists have proposed a new particle that is a portal to a 5th dimension.
• The Higgs boson: What makes it special?
• Pettit, H. (2021, February 05). Universe may have hidden fifth dimension – and new particle COULD ‘unlock’ it.
• Robitzski, D. (2021, February 04). The universe may have a fifth dimension, according to new paper.
• SS. Gubser, I., N. Arkani-Hamed, M., R. Rattazzi, A., Perez-Victoria, M., R. Contino, A., Y. Grossman, M., . . . M. Hoferichter, J. (1998, January 01). A warped scalar portal to fermionic dark matter.
