Παρασκευή, 27 Μαΐου 2016

Πιθανή περίπτωση ανακάλυψης μιας πέμπτης δύναμης της φύσης από ομάδα επιστημόνων

Ομάδα φυσικών στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας «ανέβασε» στον server προδημοσιεύσεων arXiv, μελέτη στην οποία υποστηρίζει ότι ομάδα ερευνητών στην Ουγγαρία, με έρευνα που έκανε πέρυσι, μπορεί να έχει ανακαλύψει την ύπαρξη μιας πέμπτης δύναμης στη φύση. Η εργασία τους, όπως είναι φυσικό, προκάλεσε μεγάλη αναταραχή στη φυσική κοινότητα και αρκετές ομάδες έχουν θέσει ως στόχο την αναπαραγωγή των πειραμάτων που διεξήχθησαν από την ομάδα στο Ινστιτούτο για την Πυρηνική Έρευνα της Ουγγρικής Ακαδημίας Επιστημών.
Η εργασία που έγινε από την Ουγγρική ομάδα, υπό την ηγεσία του Attila Krasznahorkay, εξέτασε την πιθανή ύπαρξη των σκοτεινών φωτονίων – το ανάλογο των συμβατικών φωτονίων, τα οποία όμως λειτουργούν με την σκοτεινή ύλη. Εκτόξευσαν πρωτόνια σε δείγματα λιθίου-7 δημιουργώντας πυρήνες βυριλίου-8, οι οποίοι καθώς διασπάστηκαν εξέπεμψαν ζεύγη ηλεκτρονίων και ποζιτρονίων. Αναπάντεχα, καθώς παρακολουθούσαν τα εκπεμπόμενα ζεύγη, στη θέση μιας συνεχούς μείωσης, υπήρξε μια ελαφριά αιχμή στο γράφημα, την οποία οι ερευνητές το απέδωσαν στη δημιουργία ενός άγνωστου σωμάτιου με μάζα περίπου 17 MeV.

                      Γράφημα από την εργασία των Ούγγρων επιστημόνων όπου                    φαίνεται η αιχμή που παρατηρήθηκε

Η ομάδα προ-δημοσίευσε τα αποτελέσματα της έρευνά της στο arXiv και αργότερα δημοσίευσε την εργασία της στο Physical Review Letters. Η εργασία είχε μικρή ανταπόκριση των επιστημόνων, μέχρι που η ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας «ανέβασε» τη δική της εργασία υποστηρίζοντας ότι το νέο σωμάτιο, που βρέθηκε από την Ουγγρική ομάδα δεν ήταν ένα σκοτεινό φωτόνιο, αλλά αντί αυτού ήταν πιθανά ένα φωτοφοβικό μποζόνιο-Χ, το οποίο πρότεινε ότι μπορεί να μεταφέρει μια υπερ-βραχεία δύναμη που δρα ακριβώς στο εύρος ενός ατομικού πυρήνα – που θα μπορούσε να σημαίνει ότι είναι μια δύναμη που δεν είναι καμιά από τις τέσσερις που περιγράφονται ως θεμελιώδεις δυνάμεις που αποτελούν το θεμέλιο της σύγχρονης φυσικής (Standard Model).

Η εργασία που «ανέβηκε» από την ομάδα του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας έχει δημιουργήσει κάποιο ενθουσιασμό, καθώς και δημόσιες εκφράσεις αμφιβολίας. Αλλά η ιδέα ακόμη προκαλεί αρκετά, έτσι που διάφορες ομάδες έχουν αναγγείλει σχέδια για να επαναλάβουν τα πειράματα που έχουν γίνει από την Ουγγρική ομάδα. Τώρα όλα τα μάτια θα είναι στραμμένα στα πειράματα Σκοτεινού-Φωτός στο Εργαστήριο Jefferson, όπου μια ομάδα ψάχνει επίσης για στοιχεία των σκοτεινών φωτονίων. Θα εκτοξεύσουν ηλεκτρόνια σε στόχους αερίου ψάχνοντας για οτιδήποτε με μάζες μεταξύ 10 και 100 MeV και τώρα ακόμη ειδικότερα για μάζες στην περιοχή των 17 MeV. Αυτό που θα βρουν, ή δεν θα βρουν, θα μπορούσε να αποδείξει αν πραγματικά υπάρχει μια φευγαλέα πέμπτη δύναμη της φύσης, μέσα σε ένα χρόνο.

Πηγή: Phys.org

Περισσότερα στην εργασία: Observation of Anomalous Internal Pair Creation in Be(8): A Possible Indication of a Light, Neutral Boson, Phys. Rev. Lett. 116

Περισσότερα στην προδημοσίευση: Evidence for a Protophobic Fifth Force from Be(8) Nuclear Transitions, arXiv Cornell University