Да ли постоји Пета сила?
Током љета су бројни свјетски медији, неки од њих врло угледни, као и научни блогови, помало бојажљиво писали о нечему што би могло бити спектакуларније од открића Хигсовог бозона или гравитационих таласа – о наводном открићу пете фундаменталне силе природе. О чему је ријеч?
Повод за ове написе дао је тим научника на челу са Џонатаном Фенгом са Универзитета Ирвин у Калифорнији који је 11. августа објавио рад о такозваној протофобној петој интеракцији.
У овом раду, који је објављен у престижном научном часопису Physical Reviw Letters, физичари из Калифорније објашњавају једно врло необично расијање изотопа берилијума које су прошле године снимили мађарски физичари у Дебрецину. У њему се, притом, уводи претпоставка да поред досадашњих четири, постоји још једна – пета интеракција.
На ову вијест, ма како она била шокантна, за сада су бојажљиво реаговали не само медији, него и заједница физичара. Вијест није сасвим нова јер се пета сила почела и претходних мјесеци помињати ту и тамо по физичким лабораторијама.
Нема сумње да ћемо у лавини истраживања која слиједе ускоро сазнати много више, али појава пете силе, ако буде доказана, револуционарна је ствар – у складној породици данашње физике наликује на изненадно сазнање о рођењу ванбрачног дјетета.
Четири фундаменталне силе
Модерна физика је заснована на идеји да све око нас, све што опажамо и познајемо, на фундаменталном нивоу одржавају четири онсовне силе или интеракције, како их физичари називају – гравитациона, електромагнетна и такозване слаба и јака нуклеарна сила.
Гравитација је најслабија међу интеракцијама, али на великим растојањима управља кретањем звјезданих система и галаксија. Њено дјеловање још од Њутнових времена разумијемо и најбоље познајемо, бар кад је ријеч макроскопским скалама – да би је осјетли довољно је да устанемо са столице.
Електромагнетна сила дјелује између наелектрисаних честица. Њеним описивањем физичари објашњавају скоро све, све оне феномене који укључују наелектрисање, магнетизам, али и електромагнетне таласе, па стога и понашање свијетлости.
Јака нуклеарна интеракција, најснажнија од ове четири, држи на окупу кваркове унутар честица које физичари називају хадрони, као што су протон и неутрон. Она стога дјелује само унутар језгра атома, на јако малим растојањима.
Слаба сила дјелује између свих фермиона, како се називају честице са нецелобројним спином, попут протона и електрона. Да није ње, физичари не би могли да објасне радиоактивне распаде у језгру. Физичари су, иначе, 1983. године, у историјском експерименту у ЦЕРН-у показали да је ова, слаба интеракција уједињена са електромагнетном.
Тамни универзум
Како год, могло би се рећи како поменуте четири силе држе универзум на окупу. Његова правила физичари прилично добро познају, али исто тако, знају и да ту постоји прегршт непознаница.
На примјер, и даље је непознато шта је тамна материја, која чини бар 27 одсто укупне масе универзума. Да ли у овом тамном свијету важе само ове четири фундаменталне силе, или ту има још нечег?
Управо је тамна материја, односно потрага за такозваном тамном силом довела до идеје о још једној, петој фундаменталној сили. Наиме, током прошле 2015. године, тим научника са Института за нуклеарна истраживања у Дебрецину трагао је за теоријски претпостављеном тамном силом, на коју би реаговала тамна материја.
Тим из Дебрецина наишао је на неочекиване резултате док је посматрао сасвим уобичајени радиоактивни распад већ помињаног изотопа берилијума. Конкретно, ријеч је о 8Бе.
Наиме, током овог експеримента, као посљедица распада берилијума, једна мистериозна честица ниске енергије распадала се на електрон-позитрон пар и притом, расијавала под веома чудним углом.
Детаљном анализом, међутим, тим из Дебрецина није успио да утврди каква је ово честица, али је одмах посумњао на тамну материју.
Мађарско откриће
Да ли је то био бозон? И то бозон преносилац једне нове интеракције? У физици су иначе, поред помињаних фермиона, честице сврставају и у бозоне који за разлику од претходних, имају цјелобројан спин. Преносиоци интеракција су увијек бозони.
Годину дана касније, Фенг и екипа из Калифорније су за ову аномалију, детаљном анализом података, успјели да покажу да јесте бозон и назвали га Икс бозоном, са претпостављеном масом од свега 16,7 мегаелектронволти.
Интеракција чији би он могао бити преносилац дјелује на изузетно малим растојањима, реда фемптометра, односно милион милијарди пута мање од једног метра, што је далеко слабије од до сада познатих фундаменталних сила.
Далеко смо, међутим, од открића пете силе. Калифорнијска теорија се прије тога свакако мора проверити на другим експериментима. Аномалија коју су показали научници у Дебрецину за сада је једина потврђена експериментална појава ове "честице".
Мала енергија и домет претпостављене силе значе да овакву аномалију није лако уочити. Ипак, са сада постојећом претпоставком и резултатима, нуклеарне лабораторије широм свијета не би требало да имају проблем да понове експеримент.
Прије тога, ово залутало ванбрачно дијете не може се озаконити.
Пратите нас на нашој Фејсбук и Инстаграм страници и Твитер налогу.
