Gjetja e “jashtëzakonshme” e grimcave të bosonit W bie në kundërshtim me të kuptuarit se si funksionon universi

Pas një dekade matjesh të përpikta, shkencëtarët kanë njoftuar se një grimcë themelore – bozoni W – ka një masë dukshëm më të madhe se sa është teorizuar, duke tronditur themelet e të kuptuarit tonë se si funksionon universi.

Këto themele bazohen nga modeli standard i fizikës së grimcave, i cili është teoria më e mirë që shkencëtarët kanë për të përshkruar blloqet më themelore të ndërtimit të universit dhe cilat forca i qeverisin ato.

Bozoni W është një grimcë themelore me ngarkesë elektrike që drejton atë që quhet forca e dobët, një nga katër forcat themelore të natyrës, dhe për këtë arsye një shtyllë e modelit standard.

Megjithatë, matja më e saktë ndonjëherë e W Boson-it kundërshton drejtpërdrejt rregullat e modelit standard, sipas një studimi të ri të botuar në revistën Science.

Ashutosh Kotwal, një fizikant në Universitetin Duke, i cili udhëhoqi studimin, tha se rezultatit iu deshën më shumë se 400 shkencëtarë gjatë 10 viteve për të regjistruar dhe shqyrtuar një “bashkë të dhënash prej rreth 450 trilion përplasjesh”.

Këto përplasje – të bëra duke i copëtuar grimcat së bashku me shpejtësi marramendëse për t’i studiuar ato – u bënë nga përplasësi Tevatron në shtetin amerikan të Illinois.

Ishte përshpejtuesi i grimcave me energjinë më të lartë në botë deri në vitin 2009, kur u zëvendësua nga Përplasësi i Madh i Hadronit pranë Gjenevës, i cili vëzhgoi në mënyrë të famshme bozonin Higgs disa vite më vonë.

Tevatron pushoi së funksionuari në vitin 2011, por shkencëtarët në Detektorin e Përplasjes në Fermilab (CDF) kanë qenë duke i mposhtur numrat që atëherë.

Harry Cliff, një fizikan i grimcave në Universitetin e Kembrixhit, i cili punon në Përplasësin e Madh të Hadronit, tha se modeli standard ishte “ndoshta teoria dhe teoria shkencore më e suksesshme që është shkruar ndonjëherë – ai mund të bëjë parashikime fantastike të sakta”.

Por nëse këto parashikime do të vërtetoheshin të gabuara, ato thjesht nuk mund të modifikoheshin.

“Është si një shtëpi me letra, ju e tërheqni një pjesë të saj shumë, e gjithë gjëja rrëzohet,” tha Cliff.

Por modeli standard nuk është pa probleme. Për shembull, nuk merr parasysh materien e errët, e cila mendohet se përbën 95% të universit.

Për më tepër, “disa të çara janë ekspozuar kohët e fundit në modelin standard”, thanë fizikanët në një artikull shoqërues të Science.

“Në këtë kuadër të dhënash se modelit standard i mungojnë pjesët, ne kemi kontribuar me një të dhënë më shumë, shumë interesante dhe disi të madhe,” tha Kotwal.

Jan Stark, fizikan dhe drejtor i kërkimit në institutin francez CNRS, tha se “ky është ose një zbulim i madh ose një problem në analizën e të dhënave”, duke parashikuar “diskutime mjaft të nxehta në vitet në vijim”.

“Pretendimet e jashtëzakonshme kërkojnë prova të jashtëzakonshme,” tha ai.

Shkencëtarët CDF thanë se kishin përcaktuar masën e bozonit W me një saktësi prej 0.01% – dy herë më e saktë se përpjekjet e mëparshme.

Ata e krahasuan atë me matjen e peshës së një gorileje 350 kg (800 paund) me 40 gram (1.5 ons).

Ata zbuluan se ishte ndryshe nga parashikimi i modelit standard me shtatë devijime standarde, të cilat quhen gjithashtu sigma.

Cliff tha se nëse do të kthenit një monedhë, “shanset për të marrë një rezultat pesë sigma me fat janë një në tre milion e gjysmë”.

“Nëse kjo është e vërtetë, dhe jo ndonjë paragjykim sistematik apo keqkuptim se si të bëjmë llogaritjet, atëherë është një punë e madhe sepse do të thotë se ka një përbërës të ri themelor në universin tonë që ne nuk e kemi zbuluar më parë.”

Megjithatë, ai shtoi: “Nëse do të thuash diçka aq të madhe sa ne kemi thyer modelin standard të fizikës së grimcave, dhe ka grimca të reja atje për t’u zbuluar, për të bindur njerëzit për këtë, ndoshta keni nevojë për më shumë se një matje nga më shumë se një matje.”

Bashkë-zëdhënësi i CDF, David Toback tha: “Tani i takon komunitetit teorik të fizikës dhe eksperimenteve të tjera që të ndjekin këtë dhe të hedhin dritë mbi këtë mister.”