Cea de-a cincea forță a naturii, pe cale de a fi descoperită de către oamenii de știință

Posibilitatea tentantă a unei a cincea forțe a naturii a câștigat recent acțiune datorită deviațiilor intrigante observate în comportamentul particulelor subatomice, o dezvoltare pe care fizicienii o examinează cu entuziasm. Astfel, oamenii de știință sunt pe cale sa descopere ceva ce ar putea fi de-a dreptul uimitor.

Înțelegerea stabilită a universului se bazează pe patru forțe fundamentale: electromagnetism, forță nucleară puternică, forță nucleară slabă și gravitație. Aceste forțe sunt explicate în cadrul modelului standard al fizicii particulelor, cu excepția gravitației și a materiei întunecate, aceasta din urmă fiind o substanță enigmatică despre care se crede că constituie aproximativ 27% din cosmos.

Cu toate acestea, înțelepciunea convențională a celor patru forțe ar putea fi schimbată de apariția unor dovezi care sugerează existența unei a cincea forțe fundamentale suplimentare. Cercetătorii se confruntă cu acest concept în timp ce analizează abaterile neașteptate ale comportamentului particulelor subatomice. Dr. Mitesh Patel de la Imperial College din Londra explică că această noțiune de a cincea forță apare din incapacitatea lor de a explica comportamentul observat folosind cvartetul de forțe stabilit.

Datele inovatoare provin din experimente efectuate la instalația de accelerator de particule Fermilab din Statele Unite. Aceste experimente s-au concentrat pe muoni, care sunt particule subatomice similare cu electronii, dar considerabil mai masive. Muonii, când sunt plasați într-un câmp magnetic, prezintă o clătinare caracteristică în timp ce se rotesc în jurul axei câmpului. Rata acestei vibrații se aliniază cu predicțiile derivate din modelul standard al fizicii particulelor.

Cu toate acestea, rezultatele experimentale de la Fermilab sfidează aceste predicții, indicând o potențială discrepanță între teorie și observație. Profesorul Jon Butterworth, care contribuie la experimentul Atlas la Large Hadron Collider (LHC) al CERN, clarifică faptul că această clătinare este legată de interacțiunea dintre muoni și câmpul magnetic. În modelul standard, această interacțiune poate fi calculată meticulos, implicând particule cunoscute în bucle cuantice.

Cu toate acestea, noile date descoperite provoacă acest calcul, sugerând implicarea unei particule necunoscute în aceste bucle – o entitate care ar putea transporta această forță a cincea evazivă. În timp ce aceste constatări reflectă lucrările anterioare de la Fermilab, există un anumit grad de incertitudine. Incertitudinea provine din variațiile în predicția teoretică a frecvenței oscilării, factor care ar putea altera interpretarea situației.

Cercetătorii de la Fermilab sunt pe cale să descopere cea de a cincea forță a naturii

A cincea forță a naturii ar putea fi descoperită în viitorul apropiat

În ciuda acestei incertitudini, posibilitatea unei a cincea forțe sugerează posibilități interesante. Butterworth recunoaște că, dacă această discrepanță este fundamentată, ar putea indica ceva nou și stimulant, deși natura exactă a fenomenului ar rămâne evazivă. În mod ideal, aceste abateri ar putea stârni noi idei teoretice, culminând cu proaspete predicții. Următorul pas ar implica apoi conceperea de experimente special concepute pentru a detecta și explora această particulă ipotetică legată de a cincea forță.

Interesant este că descoperirile Fermilab nu sunt singurele care indică existența potențială a unei a cincea forțe. Lucrările LHC au dat, de asemenea, perspective tentante, deși dintr-un unghi diferit, examinând viteza cu care muonii și electronii apar pe măsură ce anumite particule se degradează. Patel, care a contribuit la cercetarea LHC, avertizează împotriva creării de conexiuni pripite între experimentele disparate. Diferențele dintre aceste două linii de anchetă necesită o analiză atentă, iar implicațiile lor finale rămân de văzut.

Butterworth subliniază că frecvența măsurată a oscilării muonilor reprezintă o discrepanță de lungă durată și semnificativă între observații și predicțiile teoretice. Pe măsură ce fiabilitatea datelor se întărește, potențialul pentru o a cincea forță devine mai substanțial.

Dacă previziunile teoretice sunt în cele din urmă reconciliate, aceste descoperiri ar putea foarte bine să însemne zorii dovezilor confirmate pentru o a cincea forță, care a introdus noi paradigme și provoacă granițele modelului standard al fizicii. Comunitatea științifică așteaptă cu nerăbdare următoarele capitole de explorare, în timp ce fizicienii se adâncesc în forțele misterioase care guvernează structura complexă a universului, potrivit The Guardian.