ჩვენი ცხოვრება ფიზიკის კანონებს ემორჩილება. მაგალითად, მოგზაურობიდან ჩამოტანილი სუვენირი მაგნიტით თქვენი მაცივრის კარზე ფიზიკის კანონის დამსახურებაა, ისევე როგორც ბურთის კალათბურთის ფარში ჩავარდნა.
ყველა ის ძალა, რომელთანაც ჩვენ ყოველდღიურად გვაქვს შეხება, ურთიერთქმედების ოთხ ფუნდამენტურ კატეგორიად შეიძლება დაიყოს: ელექტრომაგნიტური, ძლიერი, სუსტი და გრავიტაციული.
ოთხი ფუნდამენტური ძალა სამყაროში ყველა ობიექტის და ნაწილაკის ურთიერთქმედებას განსაზღვრავს.
მაგალითად, სიმძიმის ძალა, იგივე გრავიტაცია ობიექტების მიწაზე დაცემას განაპირობებს და არ აძლევს მათ უფლებას მიწას მოწყდნენ სხვა ძალის გარეშე.
თუმცა, როგორც ფიზიკოსების საერთაშორისო გუნდი ამტკიცებს, ექსპერიმენტ Muon g-2 –ის ფარგლებში მიმდინარე კვლევებისას, რომლებიც ჩიკაგოს მახლობლად, ქალაქ ბატავიას ლაბორატორიაში ტარდებოდა, შესაძლოა მათ ბუნების ახალი, მეხუთე ძალა აღმოაჩინეს.
ბრიტანეთის სამეცნიერო–ტექნიკური აღჭურვილობის საბჭომ განაცხადა, რომ ექსპერიმენტების შედეგები მნიშვნელოვან მტკიცებულებას იძლევა დღემდე უცნობი სუბატომური ნაწილაკის, ანუ ახალი ძალის არსებობის შესახებ.
სამწუხაროდ, ეტსპერიმენტის შედეგები ჯერჯერობით მეცნიერებს არ აძლევს საშუალებას ცალსახად განაცხადონ ახალი აღმოჩენის შესახებ.
არსებობს ერთი შანსი 40 ათასიდან, რომ ეს სტატისტიკური ცდომილებაა. სხვაგვარად რომ ვთქვათ, ეგრეთწოდებული მნიშვნელოვნების სტატისტიკური დონე 4.1 სიგმას შეადგენს.
იმისათვის კი, რომ აღმოჩენა აღიარებულ იქნას, ეს დონე 5 სიგმა უნდა იყოს, ანუ ცდომილება 3.5 მილიონიდან ერთ შანსს არ უნდა აღემატებოდეს.
“ჩვენ აღმოვაჩინეთ, რომ მიუონების ურთიერთქმედება არ არის თანხვედრაში სტანდარტულ მოდელთან. გასაგებია, რომ ყველა აღტაცებულები ვართ, იმიტომ რომ ეს ფიზიკის ახალი კანონების აღმოჩენას ნიშნავს, ახალი ნაწილაკებით, დღემდე უცნობი ბუნების ძალებით.“– ამბობს ექსპერიმენტის ხელმძღვანელი ბრიტანული მხრიდან, პროფესორი მარკ ლანკასტერი.
სტანდარტული მოდელი ამ დროისთვის საყოველთაოდ მიღებული თეორიული კონსტრუქციაა, რომელიც სამყაროში ყველა ელემენტარული ნაწილაკის ურთიერთქმედებას აღწერს.
ახალი აღმოჩენა უკანასკნელი გახდა იმედისმომცემი შედეგების სერიაში, რომლებიც აშშ–ში, იაპონიაში, ასევე საფრანგეთ–შვეიცარიის საზღვარზე მდებარე დიდ ადრონულ კოლაიდერში ნაწილაკების ფიზიკაზე ჩატარებული ექსპერიმენტების შედეგად.
თუმცა, დავუბრუნდეთ ექსპერიმენტს.
ის ილიონისის შტატის ქალაქ ბატავიას ფერმის სახელობის ნაციონალურ დამაჩქარებელ ლაბორატორიაში ჩატარდა და მიზანი სუბატომური ნაწილაკების – მიუონების ქცევის შესწავლა იყო.
საქმე იმაშია, რომ ჩვენი სამყარო ატომზე მცირე ზომის ნაწილაკებისგან შედგება. ზოგიერთი ეს ნაწილაკი კიდევ უფრო მცირე ნაწილაკებისგან შედგება, სხვები კი მეტად აღარ იყოფა– ეს არის ეგრეთწოდებული ელემენტარული ნაწილაკები.
მიუონები სწორედ ასეთი ელემენტარული ნაწილაკებია: ისინი ელექტრონებს გავს, თუმცა 200–ჯერ უფრო მძიმეა.
ექსპერიმენტ Muon g-2 –ის მსვლელობისას ნაწილაკები ცირკულარული კოლაიდერის 14 მეტრიან რკალში ძლიერი მაგნიტური ველის დახმარებით სწრაფად აამოძრავეს.
ფიზიკის ცნობილი კანონების თანახმად ამას მიუონების გარკვეული სიხშირით რხევა უნდა გამოეწვია. თუმცა, ფიზიკოსებმა აღმოაჩინეს, რომ მათი რხევების სიხშირე სავარაუდოზე მაღალი იყო. მათი აზრით ეს შეიძლება ისეთი ძალის ზემოქმედების მტკიცებულება იყოს, რომლის შესახებ აქამდე მეცნიერებისთვის არაფერია ცნობილი.
არავინ იცის ზუსტად, მიუონებზე ზემოქმედების გარდა კიდევ რა შეუძლია ამ ახალ ძალას.
თეორეტიკოსები ვარაუდობენ, რომ ის შეიძლება გარკვეულწილად დაკავშირებული იყოს ჯერ კიდევ არაღმოჩენილ სუბატომურ ნაწილაკთან.
ამ ჰიპოთეტური ნაწილაკის შესახებ რამდენიმე ვარაუდი არსებობს. ეს შეიძლება იყოს ეგრეთწოდებული ლეპტოკვარკი, ანუ ნაწილაკი, რორმელსაც ინფორმაცია კვარკებსა და ლეპტონებს შორის გადააქვს, ან Z-ბოზონი, რომელიც საკუთარი თავის ანტინაწილაკი თავად არის.
ჯერ კიდევ გასულ თვეში ფიზიკოსები, რომლებიც დიდ ადრონულ კოლაიდერზე ექსპერიმენტს ატარებდნენ, აღნიშნავდნენ, რომ მიღებული შედეგები შეიძლება ახალი ნაწილაკის და ახალი ძალის არსებობაზე მეტყველებდეს.
“ახლა ნამდვილი რბოლა მიდის მტკიცებულებების მოსაპოვებლად, რომ ჩვენ რაღაც ახალი აღმოვაჩინეთ. დაგვჭირდება უფრო მეტი მონაცემები და მეტი გაზომვები, და თუ გაგვიმართლა, მივიღებთ მტკიცებულებას, რომ ეს ეფექტები რეალურია“– ამბობს ლონდონის იმპერიალ კოლეჯის დოქტორი მიტეშ პატელი.
კარგად ნაცნობი გრავიტაციული და ელექტრომაგნიტური ძალების გარდა სუბატომური ნაწილაკების ქცევაზე პასუხისმგებელი ეგრეთწოდებული ძლიერი და სუსტი ძალებიც არიან.
მეხუთე ძალას შეუძლია პასუხი გასცეს სამყაროს მრავალ გამოცანას, რომლების წინაშე მეცნიერები ბოლო 50 წლის მანძილზე აღმოჩნდნენ.
მაგალითად, დაკვირვებების თანახმად ჩვენი სამყარო დაჩქარებით ფართოვდება, და ამას იდუმალ ფენომენს უკავშირებენ, რომელსაც შავ ენერგიას უწოდებენ. თუმცა, მეცნიერები ადრეც გამოთქვამდნენ ვარაუდს, რომ ეს შეიძლება სხვა, უხილავი მეხუთე ძალის ზემოქმედების შედეგი იყოს.
“უბრალოდ წარმოუდგენელია. პოტენციურად ამას შეუძლია მთელი ფიზიკა თავდაყირა დააყენოს. ბევრი ამოუხსნელი გამოცანა გვქონდა, და შესაძლოა მათი ამოხსნის გასაღები აღმოვაჩინეთ“ – ამბობს ბიბისის გადაცემა Sky at Night–ის თანაწამყვანი მეგი ედერინ–პოკოკი.
