Πώς βρήκαμε υπαινιγμούς νέων σωματιδίων ή αναγκών της φύσης - και γιατί θα μπορούσε να αλλάξει τη φυσική
Ένα από τα πιο διάσημα παραδείγματα αυτού είναι η ανακάλυψη του μποζόνι Higgs το 2012. Το Boson Higgs είναι ένα σωματίδιο που θεωρείται υπεύθυνο για την παροχή άλλων σωματιδίων τη μάζα τους. Προβλέφθηκε από το πρότυπο μοντέλο φυσικής σωματιδίων, αλλά χρειάστηκαν χρόνια αναζήτησης για να το βρουν τελικά.
Το μποζόνιο Higgs βρέθηκε στο Large Hadron Collider (LHC), το οποίο είναι ο μεγαλύτερος και ισχυρότερος επιταχυντής σωματιδίων στον κόσμο. Το LHC είναι σε θέση να συγκρουστεί πρωτόνια σε πολύ υψηλές ενέργειες, οι οποίες μπορούν να παράγουν νέα σωματίδια. Το Boson Higgs βρέθηκε σε δεδομένα από την πρώτη διαδρομή του LHC, η οποία έλαβε χώρα από το 2010 έως το 2013.
Η ανακάλυψη του μποζόνου Higgs ήταν μια σημαντική ανακάλυψη στη φυσική των σωματιδίων. Επιβεβαίωσε το πρότυπο μοντέλο και παρείχε μια νέα κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα σωματίδια παίρνουν τη μάζα τους. Ωστόσο, το πρότυπο μοντέλο δεν είναι μια πλήρης θεωρία και εξακολουθούν να υπάρχουν πολλές αναπάντητες ερωτήσεις στη φυσική.
Ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια είναι η ύπαρξη σκοτεινής ύλης. Η σκοτεινή ύλη είναι ένα είδος ύλης που δεν αλληλεπιδρά με το φως και αποτελεί περίπου το 27% του σύμπαντος. Δεν ξέρουμε τι είναι η σκοτεινή ύλη, αλλά υπάρχουν πολλά πειράματα που το αναζητούν.
Ένα άλλο μυστήριο είναι η ύπαρξη σκοτεινής ενέργειας. Η σκοτεινή ενέργεια είναι ένας τύπος ενέργειας που προκαλεί την επιτάχυνση της επέκτασης του σύμπαντος. Δεν ξέρουμε τι είναι η Dark Energy, αλλά αποτελεί περίπου το 68% του σύμπαντος.
Τα μυστήρια της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας είναι δύο από τις μεγαλύτερες προκλήσεις στη φυσική. Η εύρεση απαντήσεων σε αυτές τις ερωτήσεις θα μπορούσε να αλλάξει την κατανόησή μας για το σύμπαν και να οδηγήσει σε νέες ανακαλύψεις στη φυσική.
Ακολουθούν μερικά συγκεκριμένα παραδείγματα για το πώς βρήκαμε υπαινιγμούς νέων σωματιδίων ή δυνάμεων στη φύση:
* Η ανωμαλία του μιονίου: Το μιόνιο είναι ένα υποατομικό σωματίδιο που είναι παρόμοιο με το ηλεκτρόνιο, αλλά είναι περίπου 200 φορές βαρύτερο. Οι φυσικοί γνωρίζουν για κάποιο χρονικό διάστημα ότι η μαγνητική στιγμή του μιονίου είναι ελαφρώς διαφορετική από αυτό που προβλέπεται από το πρότυπο μοντέλο. Αυτή η διαφορά θα μπορούσε να είναι ένα σημάδι νέας φυσικής.
* Το παζλ ακτίνας πρωτονίων: Το πρωτόνιο είναι ο πυρήνας του ατόμου υδρογόνου και αποτελείται από δύο κουάρκ και ένα κάτω κουάρκ. Οι φυσικοί έχουν μετρήσει την ακτίνα του πρωτονίου με διάφορους τρόπους και τα αποτελέσματα δεν φαίνεται να συμφωνούν. Αυτή η ασυμφωνία θα μπορούσε να είναι ένα σημάδι νέας φυσικής.
* Το σκοτεινό φωτόνιο: Το σκοτεινό φωτόνιο είναι ένα υποθετικό σωματίδιο που θεωρείται ότι είναι διαμεσολαβητής των αλληλεπιδράσεων σκοτεινής ύλης. Οι φυσικοί έχουν ψάξει για το σκοτεινό φωτόνιο σε πολλά πειράματα και υπήρξαν κάποιες υπαινιγμοί της ύπαρξής του.
Αυτά είναι μόνο μερικά παραδείγματα των πολλών συμβουλών νέων σωματιδίων ή δυνάμεων στη φύση. Η εύρεση απαντήσεων σε αυτά τα μυστήρια θα μπορούσε να αλλάξει την κατανόησή μας για το σύμπαν και να οδηγήσει σε νέες ανακαλύψεις στη φυσική.
