След щателни измервания, продължили едно десетилетие, учени обявиха в четвъртък, че една елементарна частица, наречена W бозон, има значително по-голяма маса от теоретично прогнозираната. А това разтърсва основите на нашето разбиране как работи Вселената.
Тези основи се коренят в Стандартния модел на елементарните частици, която е най-добрата теория, с която учените обясняват най-базовите градивни елементи на Вселената и силите, които ги управляват.
W бозонът отговаря за така наречените слаби взаимодействия – една от четирите основни сили в природата, поради което се смята за един от стълбовете на Стандартния модел.
Но ново проучване, публикувано в сп. „Сайънс“, твърди, че най-прецизното измерване на W бозон, което някога е правено, влиза в пряко противоречие с прогнозираното от модела.
Повече от 400 учени проучвали над 10 години 4 милиона елементарни частици
Ашутош Котуол – физик в университета „Дюк“, който ръководи проучването, заяви пред АФП, че резултатите са получени от над 400 учени, работили в продължение на повече от 10 години, проучвайки 4 милиона кандидата за частици W бозон от данни, получени в резултат на 450 трилиона колизии.
Тези колизии, при които малки частици се ускорява до много висока скорост, за да се получи сблъсък за тяхното ново изследване, са били извършени в ускорителя „Таватрон“ в американския щат Илинойс. До 2009 г. това бе колайдерът, където се постигаше най-висока скорост на частиците. След това бе изместен от Големия адронен колайдър край Женева, който успя няколко години по-късно да извърши наблюдения на прочутия бозон на Хигс.
„Теватрон“ спря работа през 2011 г., но учените в Колайдърния детектор на американската Националната ускорителна лаборатория „Енрико Ферми“ проучват натрупаните дотогава данни.
Пробойни в Стандартния модел
Мнозина учени смятат, че Стандартния модел на елементарните частици е една от най-успешните научни теории, като е правила много прецизни прогнози. Но ако някоя прогноза се окаже неточна, това може да срине цялата теория.
Един от проблемите на Стандартния модел е, че той не държи сметка за тъмната материя, която заедно с тъмната енергия, а се смята, че те представляват 95% от Вселената. Освен това според модела Вселената не би трябвало да съществува, защото би се Големият взрив би трябвало да предизвика анихилацията ѝ.
В последно време бяха открити още няколко пробойни в Стандартния модел, а новото проучване изглежда отваря още една и то сравнително голяма, посочват учени.
Ян Старк – физик и директор по изследванията във френския институт CNRS казва, че изследването е „или голямо откритие или проблем в анализирането на данните“. Той прогнозира доста разгорещена дискусия в идните години по темата. И подчерта, че „изключителните твърдения изискват изключителни доказателства“.
"Нещо много важно или систематична грешка"
В новото изследване се твърди, че масата на W бозона е определена с прецизност от 0,01% - два пъти по-точно от предишни подобни опити. Учените го сравняват с измерване на теглото на 350-килограмова горила с точност от 40 грама.
Измерването стига до извода, че бозонът се разминава с прогнозата в Стандартния модел със 7 стандартни отклонения, които се наричат сигма, което се смята за много голямо.
„Ако това наистина е така и няма някаква систематична грешка или неразбиране как се правят изчисленията, то тогава това е нещо много важно. Това би означавало, че има нов градивен елемент във Вселената ни, който не е откриван досега“, казва Хари Клиф, който се занимава с физика на елементарните частици в Кеймбриджкия университет и работи с Големия адронен колайдър.
