RSS

Η Φυσική προσπαθεί να εξηγήσει το γιατί υπάρχουμε

12 Νοέ.

Σε ένα μαθηματικά τέλειο σύμπαν, θα είμαστε όχι μόνο νεκροί, αλλά ποτέ δεν θα υπήρχαμε. Σύμφωνα με τα βασικά διδάγματα της σχετικότητας του Αϊνστάιν και της κβαντικής μηχανικής, θα έπρεπε να είχαν δημιουργηθεί στο Big Bang ίσες ποσότητες ύλης και αντιύλης. Οπότε αυτές αμέσως θα εξαϋλώνονταν μέσα σε μια έκρηξη θανατηφόρου ενέργειας, μην επιτρέποντας την δημιουργία των άστρων, των γαλαξιών, και εμάς των ίδιων. Και όμως εμείς υπάρχουμε, και οι φυσικοί (μεταξύ άλλων) θα ήθελαν να μάθουν ακριβώς το γιατί.
Εξετάζοντας με προσοχή στοιχεία από συγκρούσεις πρωτονίων και αντιπρωτονίων στον επιταχυντή Tevatron του Fermilab, που μέχρι τον περασμένο χειμώνα ήταν ο πιο ισχυρός επιταχυντής σωματιδίων στον κόσμο, μια ομάδα, γνωστή ως συνεργασία DZero, διαπίστωσε ότι η πύρινη βολίδα παρήγαγε ζεύγη σωματιδίων που είναι γνωστά ως μιόνια, και τα οποία είναι είδος μεγάλων ηλεκτρονίων (δηλαδή λεπτόνια χωρίς δομή στο εσωτερικό τους), με λίγο μεγαλύτερη συχνότητα από ό,τι παράγονται ζεύγη αντιμιονίων. Έτσι, το σύμπαν – μινιατούρα μέσα στον επιταχυντή αντί να είναι ‘ουδέτερο’ απέκτησε περίπου 1% περισσότερο ύλη από ό,τι αντιύλη.
«Το αποτέλεσμα αυτό μπορεί να έχουν σημαντική συμβολή στην εξήγηση της κυριαρχίας της ύλης πάνω στην αντιύλη μέσα στο σύμπαν,» λέει ο Guennadi Borissov, συν-επικεφαλής της έρευνας στο Πανεπιστήμιο του Lancaster.
Η Μαρία Σπυροπούλου του CERN και του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας ονόμασε τα αποτελέσματα «πολύ εντυπωσιακά και ανεξήγητα”.
Ο Αντρέι Ζαχάρωφ, ο γνωστός ρώσος αντιφρονούντας και φυσικός, ήταν ο πρώτος που έδωσε την πρώτη εξήγηση για το πώς η ύλη θα μπορούσε να υπερισχύσει της αντιύλης στο πρώιμο σύμπαν. Μεταξύ των συνθηκών που έβαλε ήταν το να υπάρχει μια μικρή διαφορά στις ιδιότητες ανάμεσα στα σωματίδια και τα αντισωματίδια, γνωστό ως παραβίαση CP. Στην πράξη, όταν τα φορτία και τα σπιν των σωματιδίων αντιστραφούν, θα πρέπει να συμπεριφέρονται λίγο διαφορετικά. Με την πάροδο των ετών, οι φυσικοί έχουν ανακαλύψει μερικά παραδείγματα της παραβίασης CP σε σπάνιες αντιδράσεις μεταξύ των υποατομικών σωματιδίων, που κλίνουν ελαφρώς υπέρ της ύλης έναντι της αντιύλης, όμως αυτά τα παραδείγματα «δεν αρκούν για να εξηγήσουν την ύπαρξή μας”, σύμφωνα με τον Gustaaf Brooijmans του Κολούμπια, ο οποίος είναι μέλος της ομάδας DZero.
Το νέο φαινόμενο συνδέει τη συμπεριφορά κάποιων ιδιαίτερα περίεργων σωματιδίων, των ουδέτερων B-μεσονίων, τα οποία φημίζονται για κάτι που δεν το σηκώνει ο νους του ανθρώπου. Αυτά ταλαντώνονται (μεταμορφώνονται) πέρα δώθε τρισεκατομμύρια φορές το δευτερόλεπτο μεταξύ της κανονικής τους κατάστασης (ύλης) και της κατάστασης αντιύλης τους. Καθώς γίνεται αυτό, τα μεσόνια, που δημιουργήθηκαν κατά τις συγκρούσεις πρωτονίων-αντιπρωτονίων, φαίνονται να πηγαίνουν από την κατάσταση της αντιύλης τους στην κατάσταση της ύλης πιο γρήγορα από ό,τι συμβαίνει ο αντίθετος δρόμος (από την ύλη στην αντιύλη), οδηγώντας έτσι σε ενδεχόμενη κυριαρχία της ύλης πάνω στην αντιύλη της τάξης του 1%, όταν αυτά διασπώνται σε μιόνια.
Αν και αυτό είναι αρκετό για να εξηγήσουμε την παρουσία μας, δηλαδή την ύπαρξή μας, είναι ένα ερώτημα που δεν μπορεί να απαντηθεί τελείως, μέχρι να παρακολουθήσουμε άμεσα την αιτία της ακόμα άγνωστης σε μας συμπεριφοράς του μεσόνιου Β., τονίζει ο Brooijmans, που όμως απεκάλεσε την κατάσταση «αρκετά ενθαρρυντική.»
Η παρατηρούμενη υπεροχή είναι περίπου 50-πλάσια από αυτή που προβλέπεται από το Καθιερωμένο Μοντέλο της Φυσικής των Σωματιδίων, που σημαίνει ότι όποια και αν είναι η αιτία που αναγκάζει τα Β-μεσόνια να ενεργούν έτσι, αυτός ο τρόπος είναι η «νέα φυσική» που οι φυσικοί έχουν λαχτάρα να μάθουν για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα.
Ο Gustaaf Brooijmans πιστεύει ότι οι πιο πιθανές εξηγήσεις οφείλονται σε κάποια νέα σωματίδια που δεν προβλέπεται από το Καθιερωμένο Μοντέλο ή κάποιο νέο είδος αλληλεπίδρασης μεταξύ των σωματιδίων. Ευτυχώς, είπε, “αυτό είναι κάτι που θα πρέπει να το δούμε στον επιταχυντή Large Hadron Collider στο CERN.»
Ο Neal Weiner του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης αναφέρει, «Εάν αυτός λειτουργήσει κανονικά, τότε ο LHC πρόκειται να παράγει μερικά φανταστικά αποτελέσματα.»
Παρ ‘όλα αυτά, οι φυσικοί θα πρέπει να κρατούν την αναπνοή τους έως ότου τα αποτελέσματα επιβεβαιωθούν και από άλλα πειράματα.
O Joe Lykken, ένας θεωρητικός φυσικός στο Fermilab, συμπληρώνει, «Λοιπόν εγώ δεν θα έλεγα ότι αυτή η ανακοίνωση είναι ισοδύναμη με το να δούμε το πρόσωπο του Θεού, αλλά θα μπορούσε να αποδειχθεί ο δάκτυλος του Θεού».
Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύτηκαν στο Physical Review.
Πηγή: New York Times
Advertisements
 

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Google+

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google+. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Σύνδεση με %s

 
Αρέσει σε %d bloggers: