Nadchodzi nowa fizyka

Wyniki badań prowadzonych w LHC przeczą obowiązującej nauce

Publikacja: 19.11.2011 00:03

Akcelerator w CERN na granicy Szwajcarii i Francji to największe urządzenie na świecie

Akcelerator w CERN na granicy Szwajcarii i Francji to największe urządzenie na świecie

Foto: Archiwum

Czy coś może się poruszać szybciej niż światło? Skąd we wszechświecie więcej materii niż antymaterii? Rezultaty najnowszych eksperymentów prowadzonych z udziałem fizyków z CERN i Wielkiego Zderzacza Hadronów (LHC) zmuszą naukowców do zrewidowania obowiązujących teorii.

Znaczenia tych doświadczeń nie sposób nie docenić. Testowane teorie leżą bowiem u podstaw współczesnej fizyki. Dlatego naukowcy ciągle powtarzają doświadczenia. I wciąż nie mogą uwierzyć w wyniki.

Powtórka z neutrin

Najbardziej szokujące są wyniki powtórnego eksperymentu zespołu Opera mierzącego prędkość neutrin. We wrześniu naukowcy ze zdumieniem odkryli, że w szczególnych warunkach poruszają się one szybciej niż światło. Wynik był tak nieprawdopodobny, że zdecydowano się na powtórzenie testów.

Teraz dostaliśmy wyniki kolejnego eksperymentu, który miał ostatecznie zaprzeczyć wynikom niezgodnym z przyjmowaną dziś teorią. Test, zmodyfikowany w taki sposób, aby wyeliminować błędy poprzedniego, wykazał, że neutrina docierają do celu ułamki sekundy szybciej niż światło.

– Pomiar tak delikatny i niosący ze sobą tak istotne implikacje dla całej fizyki wymaga niezwykłego poziomu dokładności – mówi Fernando Ferroni z Włoskiego Instytutu Fizyki Nuklearnej. – Eksperyment Opera ze specjalnie dostosowaną wiązką cząstek z CERN potwierdził nasze wcześniejsze obserwacje. Ale i tak ostatnie słowo należy do naukowców potwierdzających te dane w innych laboratoriach.

W tej sprawie badacze są niezwykle ostrożni. Twierdzenia leżącego u podstaw dzisiejszej fizyki nie sposób obalić jednym doświadczeniem. Eksperymenty prowadzone dotąd z udziałem naukowców CERN i włoskiego Grand Sasso zostaną powtórzone w przyszłym roku w Japonii, USA i we Włoszech.

Co się stało z antymaterią

Zdumiewające wyniki osiągnęli również fizycy pracujący nad analizą danych z Wielkiego Zderzacza Hadronów (LHC). Doświadczenia dostarczyły zaskakujących danych – obserwowane cząstki nie zachowują symetrii ze swoimi odpowiednikami antymaterii.

Dlaczego to takie ważne? Naukowcy od dawna głowią się nad problemem braku równowagi materii i antymaterii we wszechświecie. Teoretycznie powinno być po równo i jednej, i drugiej. Z niewyjaśnionego dotąd powodu powstało więcej materii, a przez prawie 14 mld lat antymateria prawie zanikła. Odkrycie, dlaczego tak się dzieje, sprawiłoby, że obowiązująca dziś fundamentalna teoria fizyczna – tzw. Model Standardowy – ujawniłaby poważne luki.

– To z pewnością coś wartego zbadania – mówi Matthew Charles z Uniwersytetu Oksfordzkiego, kierujący tym fragmentem badań w LHC. – Na razie to jednak tylko ekscytująca wskazówka. To dowód, że dzieje się coś interesującego, ale nadal – powiedzmy to tak – trzymamy szampana w lodówce.

Jego zdaniem dopiero pod koniec przyszłego roku eksperymenty w LHC dadzą odpowiedź, czy podejrzenia naukowców dotyczące złamania symetrii antymateria – materia są prawdziwe. – Celem budowy LHC było odkrycie i zrozumienie nowej fizyki – ponad Modelem Standardowym – mówi Charles.

masz pytanie, wyślij e-mail do autora: p.koscielniak@rp.pl

Nowe technologie
Podcast „Rzecz w tym”: Czy jesteśmy skazani na bipolarny świat technologiczny?
Nowe technologie
Chińska rewolucja w sztucznej inteligencji. Czy Ameryka traci przewagę?
Materiał Promocyjny
Kod Innowacji - ruszył konkurs dla firm stawiających na nowe technologie w komunikacji z konsumentami
Nowe technologie
Niewykrywalny bombowiec strategiczny Sił Powietrznych USA odbył pierwszy lot
Nowe technologie
Co mówią kury? Naukowcy opracowali tłumacza, użyli sztucznej inteligencji