Un nou studiu sugerează că e posibil să se fi descoperit o a cincea forță a naturii.

Din câte știm, există patru forțe fundamentale care țin Universul nostru împreună - gravitația, electromagnetismul și forțele nucleare puternice și slabe.

Dar, în luna aprilie a anului trecut, o echipă de fizicieni din Ungaria a găsit dovezi ale unei posibile a cincea forțe a naturii, una care ar putea explica unele dintre misterele rămase fără răspuns în universul nostru, cum ar fi materia întunecată.

Acum, o echipă independentă de cercetători a re-analizat rezultatele, confirmând că anomalia observată în datele de anul trecut ar putea într-adevăr să fie o nouă forță fundamentală.

Această idee are încă nevoie de un drum lung de străbătut ca să fie confirmată - așa cum am învățat de la cel mai recent anunț CERN, unde uneori date promițătoare ajung să nu se confirme odată cu testele suplimentare - dar studiul sugerează că este posibil ca noi particule purtătoare de un nou tip de forță să fi fost descoperite.

"Dacă este adevărat, este revoluționar", a declarat cercetătorul Jonathan Feng de la Universitatea din Irvine, California. "Dacă se confirmă prin experimente suplimentare, această descoperire a unei posibile forțe a cincea acest lucru ar schimba complet intelegerea noastra asupra Universului, cu consecințe pentru unificarea forțelor și a materiei întunecate."

Așa că, povestea pe scurt e următoarea : rezultatul ciudat în cauză a fost văzut prima dată anul trecut, când o echipă de la Academia Ungară de Științe a tras fascicule de mare energie de protoni asupra unui atom de litiu-7 şi au reperat semnătura energetică a unei noi particule subatomice de super-lumină.

Legat de această nouă particulă subatomică, ei au ajuns la concluzia, că ar fi un tip de boson, care e doar de 30 de ori mai greu decât un electron, și care nu e prezis în prezent de Modelul Standard al fizicii particulelor - cel mai bun set de ecuații pe care le avem pentru înțelegerea Universului.

Potrivit modelului standard, fiecare dintre cele patru forțe fundamentale are un boson corespunzător - forța puternică este purtată de "gluoni"; forța electromagnetică este purtată de particulele de lumină sau fotoni; iar bosonii W şi Z sunt responsabili pentru forță slabă.

Noi nu am descoperit încă bosonii gravitaționali (asta e încă una dintre lacunele din Modelul Standard, care, de asemenea, nu explică materia întunecată), dar se preconizează a rxista o particulă numită graviton.

Echipa maghiară a sugerat inițial că poate fulgerarea lor a fost un fel de foton întunecat- o particulă ipotetică responsabilă pentru transportul materiei întunecate - dar, din momentul publicării lor inițiale, cercetătorii internaționali nu au luat datele lor ca să le reanalizeze. Motivul?

"Experimentatorii nu au putut pretinde că a fost o forță nouă", a spus Feng. "Pur și simplu au văzut un exces de evenimente care au indicat o nouă particulă, dar nu a fost clar pentru ei dacă era o particulă de materie sau o particulă purtătoare de forță."

Pentru a elimina această neclaritate, Feng si colegii sai au studiat datele originale, precum și alte experimente în acest domeniu, și au găsit dovezi teoretice care să sugereze cu tărie că în datele inițiale nu a fost vorba de o particulă purtătoare de substanță sau de un foton întunecat.

In schimb, calculele lor au sugerat că ar putea fi bosonul pentru o a cincea forță a naturii - o forță care a fost prezisă pentru a putea explica materia întunecată și multe alte lucruri misterioase din Univers.

Ce e ciudat despre acest boson ipotetic, pe care ei îl numesc bosonul protophobic X, este că acesta interacționează numai cu electroni și neutroni, și o face într-un interval extrem de limitat, ceea ce îl face foarte greu de detectat.

"Nu există nici un alt boson pe care l-am observat care să aibă aceleași caracteristică", a declarat unul dintre cercetători, Timothy Tait. "De aceea l-am numit bozonul X, unde 'X' înseamnă necunoscut".

Echipa a sugerat pentru prima dată această idee în luna mai. Ei au încărcat analiza lor pe site-ul de pre-imprimare arXiv.org, dar acum raportul a fost, deja revizuit de alte părți si publicat in revista Physical Review Letters.

Deci, ce avem acum este o fulgerare subatomică ciudată, care nu poate fi explicată prin Modelul Standard și prin calculele teoretice ceea ce sugerează că această fulgerare ar lucra ca purtător al celei de-a cincea forțe a naturii.

Din păcate, pentru moment nu sunt alte confirmări experimentale - dar cercetătorii din intreaga lume se grabesc sa le produca, și se așteaptă ca ele sa fie gata intr-un an.

"Deoarece noua particulă este atât de ușoară, există mai multe grupuri experimentale care lucrează în laboratoare mici din intreaga lume, ca să poate confirma descoperirile inițiale, acum că ei știu unde să se uite", a spus Feng.

Deci, ce ar însemna dacă această a cincea forță ar fi confirmată? Feng sugerează că ea s-ar putea uni atât cu forțele nucleare electromagnetice și puternice și slabe pentru a se manifesta ca un fel de "forță super-fundamentală" - una care ar putea interacționa într-un sector separat întunecat, sector din spațiu care are propria sa materie și propriile forțe.

"Este posibil ca aceste două sectoare vorbesc unul cu altul și că interacționează unul cu altul prin interacțiuni oarecum voalate, dar fundamentale", a spus el.

"Această forță din sectorul întunecat se poate manifesta şi ca forță protophobică pe care o vedem ca rezultat al experimentului maghiar. Într-un sens mai larg, se potrivește cu cercetarea noastră originală pentru a înțelege natura materiei întunecate."

Este o ipoteză interesantă care îşi aşteaptă însă confirmarea ...

(Fluierul)