Ключът към разбирането за това как работи Вселената може да е бил открит от учените експериментиращи и работещи с Големия адронен колайдер, при пробив, оценен като най-вълнуващия от 20 години насам.
Физиците на елементарните частици са виждали признаци, че мистериозна непозната частица или сила взаимодейства с други частици по начин, невиждан досега.
Това може да обясни някои от най-дълбоките загадки в съвременната физика, като например от какво е направена тъмната материя или защо във Вселената има дисбаланс на материя и антиматерия.
В момента учените разбират Вселената, използвайки Стандартния модел на физиката, теория, която описва всички известни основни частици и силите, с които те взаимодействат.
Той определя работата при градивните елементи на природата: кварки, лептони, частици със силови носители и бозона на Хигс.
Но Стандартният модел се разпада, когато става въпрос за обяснение на ключови въпроси като гравитацията или защо разширяването на Вселената се ускорява.
Той също така не може да отчете тъмната материя, невидимата субстанция, която съставлява 27 процента от масата на Вселената и се смята, че държи галактиките заедно.
За да разберат какво се случва, учените от Големия адронен колайдер създали частици, известни като Beauty Quarks, които съществували скоро след Големия взрив, но които бързо са се разпаднали на електрони и мюони и вече не съществуват в природата.
Но те откриват, че не се държат така, както са очаквали. Вместо да се разлагат на електрони или мюони еднакво, както се предвижда от Стандартния модел, се произвеждат много повече електрони. Учените предполагат, че невиждани досега частици или сили отклоняват везните от мюоните.
Д-р Митеш Пател от Катедрата по физика в Имперския колеж, Лондон, и един от водещите физици, стоящи зад измерването, казва: „Всъщност треперехме, когато за първи път разглеждахме резултатите, бяхме толкова развълнувани. Сърцата ни биеха малко по-бързо“.
„Твърде рано е да се каже дали това наистина е отклонение от стандартния модел, но потенциалните последици са такива, че тези резултати са най-вълнуващото нещо, което съм направил от 20 години в тази област. До тук беше дълъг път. “
Големият адронен колайдер предоставя възможност за най-големият и най-мощен в света сблъсък на частици – той ускорява субатомните частици до почти скоростта на светлината, преди да ги разбие една в друга.
Тези сблъсъци произвеждат взрив от нови частици, които физиците след това записват и изучават, за да разберат по-добре основите на природата.
В Стандартния модел електроните и техните по-тежки братовчеди, мюоните, се третират по идентичен начин, така че „красивите кварки“ трябва да се разпадат на мюони точно толкова често, колкото и на електрони. Новият резултат обаче предполага, че това не се случва.
Д-р Паула Алварес Картели от Университета в Кеймбридж, един от ръководителите на екипа, казва:
„Този нов резултат предлага мъчителни намеци за присъствието на нова основна частица или сила, която взаимодейства по различен начин с тези различни видове частици“.
„Колкото повече данни имаме, толкова по-силен е този резултат. Това измерване е най-значимото в поредица от резултати от последното десетилетие, които изглежда се подреждат – и биха могли да сочат към общо обяснение. Резултатите не са се променили, но несигурността им се е свила, увеличавайки способността ни да виждаме възможни разлики със стандартния модел.“
Учените казват, че последните резултати предлагат първите доказателства, че може да има нещо нередно в сегашното ни разбиране за физиката на частиците. Но все още има опасения, че това може да е случайност и в момента групата по физика на частиците от университета в Бристол се опитва да потвърди резултатите.
Д-р Константинос Петридис от Факултета по физика на Университета в Бристол, един от физиците, стоящи зад измерването, казва: „Това е седемгодишна сага. През този период виждаме следи от нов необясним процес на работа, но ефектите бяха твърде фини, за да се правят някакви заключения. Ние сме много развълнувани от този резултат, но също така оставаме предпазливи“.
„Откриването на нова сила в природата е свещеният Граал на физиката на частиците. Сегашното ни разбиране за съставните части на Вселената е изключително кратко – ние не знаем от какво се състои 95 процента от Вселената или защо има такъв голям дисбаланс между материята и антиматерията. „
Очаква се експериментът да започне да събира нови данни през следващата година, след усъвършенстване и надстройка на детектора.
