Prawa fizyki do zmiany? Najnowsze odkrycie całkowicie zaskoczyło naukowców
Może czekać nas spora rewolucja w fizyce. Naukowcy dokonali zaskakującego odkrycia dotyczącego cząsteczek zwanych neutrinami. Wyniki pomiarów są dla nich na tyle zaskakujące, że mówią o możliwej konieczności aktualizacji jednego z podstawowych modeli fizycznych.
Badania nad wszechświatem są prowadzone od dziesięcioleci, ale najnowsze odkrycia pochodzące z instrumentu DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument z ang. Instrument do Spektroskopii Ciemnej Energii) dostarczają niezwykle precyzyjnych danych, które zmuszają naukowców do ponownego przemyślenia wielu założeń teoretycznych.
DESI tworzy trójwymiarową mapę Wszechświata o niespotykanej dotąd dokładności. Pozwala to naukowcom na dokładne obliczenia dotyczące bezwzględnej skali masy neutrin - jednych z najobficiej występujących cząstek elementarnych we wszechświecie, które jednak wciąż pozostają bardzo tajemnicze.
Wyniki zaskoczyły badaczy — są całkowicie odwrotne niż sądzono
Naukowcy połączyli wyniki badań z DESI ze starszymi pomiarami kosmicznego promieniowania tła będącego swoistą "poświatą" po Wielkim Wybuchu. Dzięki temu byli w stanie zbadać wpływ neutrin na ewolucję Wszechświata.
Dotychczas naukowcy sądzili, że masywne neutrina miały istotny wpływ na hamowanie gromadzenia się materii w kosmosie, co miało prowadzić do mniejszego skupiania się jej w gigantyczne struktury np. gromady galaktyk.
Dane z DESI świadczą jednak o czymś zupełnie innym. Zamiast oczekiwanego osłabienia gromadzenia materii, badania wykazały, że ta jest we wszechświecie tak naprawdę bardziej skumulowana, niż przypuszczano. Może to prowadzić do konieczności wprowadzenia zmian w tzw. modelu standardowym.
Model standardowy pod znakiem zapytania?
Model standardowy cząstek elementarnych tworzony od lat 70., a w większości potwierdzony doświadczalnie w latach 80. jest fundamentem współczesnej fizyki. Opisuje on, jak podstawowe cząstki elementarne, czyli fermiony i bozony, oddziałują ze sobą. Jedną z największych niewiadomych tego modelu, którą podkreślają fizycy, jest jednak nieuwzględnianie masy neutrin w podstawowej wersji.
Jak mówi Joel Meyers — współautor badania z Southern Methodist University — "Wykryta z pomocą DESI anomalia może doprowadzić do konieczności korekty lub wprowadzenia całkowicie nowych pojęć do modelu standardowego fizyki cząstek elementarnych". Jak dodaje badacz — "Do tej pory tego typu zmiany w ogóle nie były brane pod uwagę".
Joel Meyers wskazuje również na możliwość, że nowe dane mogą być wynikiem błędów systematycznych w wykonywanych pomiarach. Z tego powodu badania będą musiały być kontynuowane, aby ostatecznie potwierdzić lub odrzucić odkrycie.
Chociaż odkrycia związane z DESI mogą wymagać lat, aby w pełni je przeanalizować, to już teraz sugerują, że nasza wiedza o Wszechświecie jest mniejsza, niż wcześniej sądziliśmy. Coraz dokładniejsze instrumenty badawcze mogą więc doprowadzić nas w niedługim czasie do wielu rewolucji w fizyce teoretycznej.
***
Bądź na bieżąco i zostań jednym z 90 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Geekweek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!
