Tamna tvar Znanstvenici naznačili postojanje pete sile prirode

Dokaže li se postojanje pete sile u prirodi, a teoriju treba potvrditi nizom eksperimenata, iznova bi se pisali mnogi zakoni fizike

U prirodi postoje četiri temeljne sile – gravitacijska, jaka nuklearna, slaba nuklearna i elektromagnetska. Standardni model fizike čestica poučava da se sve u svemiru sastoji od osnovnih dijelova, tzv. fundamentalnih čestica kojima upravljaju spomenute četiri sile.

Galaksije čine samo 5 posto

Također, drži se da 95 posto svemira čine tamna materija i tamna energija, no njihovo postojanje zasad nije potvrđeno. Onih preostalih pet posto otpada na planete, zvijezde i galaksije. Razlog je tome što tamna tvar niti upija svjetlost niti je emitira pa je stoga nemoguće izravno je uočiti. Prema teoriji velikog praska, tvar i antitvar su na početku stvaranja svemira stvorene u jednakom omjeru. Moguće da postoji neka suptilna razlika u fizici tvari i antitvari zbog koje je u svemiru ostalo više tvari od koje su, dakle, načinjene zvijezde, planeti i galaksije, pa tako i naš planet ali i mi sami koji na njemu živimo. U slučaju da se potvrdi postojanje pete prirodne sile, dakle čestice koja bi je potvrdila, to bi iz temelja promijenilo način na koji razumijemo svemir. Upravo takvo što najavili su teorijski fizičari sa sveučilišta Irvine u Kaliforniji. Njihovo istraživanje zapravo se nastavlja na objavu znanstvenika s Mađarske akademije znanosti iz sredine prošle godine. Ta je znanstvena skupina tražila upravo “tamni foton” koji bi označio postojanje tamne tvari. To kalifornijsko sveučilište osnovano 1965. godine dalo je tri Nobelova laureata te je poznato po svojim istraživanjima i inovacijama. Pohađa ga 30.000 studenata. Drugi je najveći poslodavac kalifornijskog Orange Countyja čijoj ekonomiji doprinosi sa čak pet milijardi dolara godišnje. Dakle, riječ je o krajnje ozbiljnoj instituciji. U tom su istraživanju Mađari otkrili anomaliju u radioaktivnom raspadanju koja upućuje na postojanje lagane čestice tek 30 puta masivnije od elektrona. Ta je čestica imala karakteristike kakve nema nijedna druga čestica. – U preciznom laboratorijskom mjerenju radioaktivnog raspada berilija-8 uočena je jedna ano- malija. To, konkretno, znači da se rezultati mjerenja ne mogu potpuno objasniti postojećim znanjem. Svakodnevni posao teoretičara je upravo da predlažu nova objašnjenja odnosno da formuliraju nove teorije – kaže dr. sc. Dario Hrupec, docent na Odjelu za fiziku Sveučilišta u Osijeku, te nastavlja: – U ovom se slučaju spomenutu anomaliju pokušalo objasniti uvođenjem nove čestice. Kad bi ta čestica postojala pripadala bi vrsti čestica koju fizičari nazivaju bozonima. Foton – čestica svjetlosti – i slavni Higgsov bozon su primjeri čestica te vrste. U naslovu izvornog rada doslovno se kaže da je to samo “interpretacija opažene anomalije”. Dakle, pokušaj objašnjenja koji tek treba potvrditi, objašnjava hrvatski stručnjak. Dr. Jonathan Feng sa sveučilišta Irvine izjavio je kako u tom trenutku skupina mađarskih znanstvenika nije mogla potvrditi da je riječ o novoj sili. – Ono što su vidjeli bio je naprosto niz događaja koji su nagovještavali novu česticu, no nisu mogli biti sigurni što to doista jest – rekao je. Njegovi kolege s kalifornijskog sveučilišta ponovo su analizirali podatke iz mađarskog eksperimenta te utvrdili da mađarski znanstvenici nisu pronaš- li “tamni foton”, već su pronašli upravo “X-bozon”, česticu koja bi značila postojanje pete sile. Slovo X ovdje označava nepoznato. Barem do sada to jest. Također, uvjeti za pronalazak nove čestice postoje još od 50-ih godina prošlog stoljeća, no prvi teorijski model ponuđen je tek jučer. Ta nova čestica umjesto s elektronima i protonima, stupa u ograničenu interakciju s elektronima i neutronima. Nijedan bozon do sada nije imao takve karakteristike.

Statistička pogreška CERN-a

Postojanje pete sile otvara mogućnost teoriji prema kojoj bi se objedinili elektromagnetizam te jaka i slaba nuklearna sila, što bi zajedno tvorilo sasvim novu temeljnu silu. Također je moguće da svemir koji čine “normalne” tvari i sile ima i poseban sektor, “tamni” koji bi imao svoju tvar i sile. Sve to otvara put prema razumijevanju prirode tamne tvari, dakle tvari koja dominira svemirom. Danas astronomi, naime, više znaju o onome što tamna tvar nije nego o onome što ona jest. Hrabra je pretpostavka kako bi konačna potvrda ovog otkrića dovela i do sasvim nove grane fizike koja bi bila komplementarna standardnom modelu a bavila bi se tamnom tvari i tamnim silama. – U ovoj priči zanimljivo je to da bi ta čestica, pokaže li se da je interpretacija točna, mogla biti nositelj nove, pete sile u prirodi. A ta peta sila mogla bi biti povezana s tamnom energijom, većinskim i zasad misterioznim sastojkom svemira – objašnjava dr. Hrupec. Zanimljivo je kako ovo novo teorijsko otkriće koje bi u slučaju daljnjeg potvrđivanja moglo postati jedno od povijesnih, dolazi nakon nedavne vijesti da navodno otkriće nove čestice u velikom sudaraču čestica smještenom u CERN-u zapravo nije bilo ništa više od statističke pogreške. Podsjetimo, u istoj je ustanovi 2012. godine otkriven Higgsov bozon. Najava mogućnosti otkrića te nove čestice, šest puta teže od Higgsova bozona, koja bi oborila glavnu fizikalnu teoriju uzbudila je svjetsku znanstvenu zajednicu. No, na kraju je ispalo da je navodno opažanje bilo tek redovita statistička fluktuacija. Teorijsko otkriće dr. Jonathana Fenga i njegovih kolega s kalifornijskog sveučilišta Irvine objavljeno je u časopisu Physical Review Letters. No, da bi se u konačnici potvrdilo postojanje pete sile u prirodi, teoriju treba potvrditi nizom eksperimenata. Ako se sve doista i potvrdi, moguće je da će se brojni zakoni fizike morati ponovno preispitati. Novu česticu standardni model fizike čestica ne bi mogao objasniti.

Postoji li tamna tvar, moguće je da postoji i “tamni” sektor svemira i drukčije sile Pretpostavlja se da bi potvrda postojanja tamne tvari dovela do posve nove grane fizike Znanstvenici su vidjeli anomaliju i pokušavaju je objasniti uvođenjem nove čestice, a ona bi spadala među bozone