Πέμπτη, 17 Δεκεμβρίου 2015

Ενδείξεις στο CERN για νέο «μυστηριώδες» σωματίδιο

Του Κώστα Δεληγιάννη
Ίχνη ενός καινούριου μυστηριώδους σωματίου υποδεικνύουν τα αποτελέσματα που ανακοίνωσαν δύο επιστημονικές ομάδες οι οποίες εργάζονται ανεξάρτητα στον επιταχυντή LHC του CERN, αφήνοντας έτσι ανοικτό το ενδεχόμενο για μια ακόμη ιστορική ανακάλυψη από το Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών στη Γενεύη.
Λίγες ώρες μετά την ανακοίνωση, έκαναν την εμφάνισή τους και οι πρώτες υποθέσεις για τη φύση αυτού του σωματιδίου, με κάποιες εικασίες να αναφέρονται σε μια βαρύτερη εκδοχή του μποζονίου Χιγκς, το οποίο προσδίδει μάζα στην ύλη. Μια άλλη πιθανή εξήγηση είναι πως πρόκειται για βαρυτόνιο (ή αλλιώς γκραβιτόνιο), ένα υποθετικό στοιχειώδες σωμάτιο το οποίο είναι φορέας της βαρυτικής αλληλεπίδρασης.

Την ίδια στιγμή, ωστόσο, δεν μπορεί να αποκλεισθεί το ενδεχόμενο τα αποτελέσματα να παραπέμπουν σε μία θεωρία για τη φύση που να ξεπερνά το Καθιερωμένο Πρότυπο, δηλαδή το καθιερωμένο μοντέλο της φυσικής, το οποίο περιγράφει όλα τα γνωστά στοιχειώδη σωμάτια και τις μεταξύ τους αλληλεπιδράσεις, εκτός από τη βαρύτητα.
Πάντως, παρά όλες αυτές τις συναρπαστικές εκδοχές, φυσικοί εντός και εκτός CERN προειδοποιούν πως είναι πολύ νωρίς για να βγουν ασφαλή συμπεράσματα. Και υπενθυμίζουν πως, στην ιστορία της φυσικής στοιχειωδών σωματιδίων, μόνο σπάνια δεν είναι τα ευρήματα που καταρρίφθηκαν στη συνέχεια, όταν προέκυψαν ακόμη περισσότερα δεδομένα.
«Δεν νομίζω πως κανείς πιστεύει ότι τα αποτελέσματα είναι τελεσίδικα», σημειώνει χαρακτηριστικά στους New York Times η Κάιλ Κράμερ, φυσικός από το πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης η οποία εργάζεται σε ένα από τα πειράματα του LHC. «Αν ωστόσο ευσταθούν, θα πρόκειται για τεράστιας σημασίας ανακάλυψη».
Εντούτοις, αν και δεν μπορεί να αποκλεισθεί προς το παρόν η πιθανότητα τα συγκεκριμένα δεδομένα να μην παραπέμπουν όντως σε κάποια νέα ανακάλυψη, είναι ιδιαίτερα αισιόδοξο πως καταγράφηκαν από δύο ανεξάρτητα πειράματα που διεξάγονται παράλληλα στον επιταχυντή, δηλαδή το Atlas και το CMS.
Εξάλλου, από δεδομένα που κατέγραψαν οι δύο ομάδες πριν από τέσσερα χρόνια στον LHC, και τα οποία ήταν παρόμοια, προέκυψε η ανακάλυψη του μποζονίου Χιγκς. Παρόλο που χρειάσθηκαν έξι μήνες για να επαληθευτεί η εγκυρότητά τους.
Αν και με την ανακάλυψη του «σωματιδίου του Θεού» επιβεβαιώθηκε και η τελευταία παράμετρος του Καθιερωμένου Προτύπου, αυτό σε καμία περίπτωση δεν σήμαινε το τέλος της φυσικής.
Ο λόγος είναι πως υπάρχουν ερωτήματα που το Καθιερωμένο Πρότυπο δεν μπορεί να απαντήσει, όπως η φύση της σκοτεινής ενέργειας και ύλης, αλλά και η ασυμμετρία ύλης και αντιύλης στο σύμπαν.
Μερικά από αυτά τα ερωτήματα εκτιμάται πως ενδεχομένως απαντηθούν από τη δεύτερη φάση λειτουργίας που διανύει ο LHC, αναβαθμισμένος ώστε να μπορεί να προκαλέσει ακόμη πιο ισχυρές συγκρούσεις δεσμών από πρωτόνια.
Κι αυτό γιατί, σύμφωνα με την ισοδυναμία μάζας-ενέργειας που ανακάλυψε ο Άμπερτ Αϊνστάιν, όσο ισχυρότερες είναι οι συγκρούσεις, τόσο βαρύτερα σωματίδια μπορεί να παραχθούν.
Η δεύτερη φάση λειτουργίας ξεκίνησε τον Ιούνιο, με τον επιταχυντή να μπορεί πλέον να παράγει διπλάσια ισχύ. Έπρεπε όμως να φθάσουμε στην παρούσα ανακοίνωση των δύο ομάδων, για να προκύψει κάποια αρκετά ενδιαφέρουσα υποψία ανακάλυψης από τον LHC.
Ο λόγος που υπάρχουν πολλές πιθανές εξηγήσεις για τα δεδομένα των δύο ομάδων είναι πως κανένα υπάρχον μοντέλο δεν τα προέβλεπε.
«Όσο πιο αναπάντεχες οι ενδείξεις, τόσο το καλύτερο», σημειώνει στους New York Times ο Τζόε Λίκεν, διευθυντής έρευνας στο Εθνικό Εργαστήριο Επιταχυντή Φέρμι και μέλος μίας από τις ομάδες του CERN. «Θα μας δώσουν πολλή τροφή για σκέψη».
Σύμφωνα με τον Λίκεν, οι επιστήμονες θα γνωρίζουν μέχρι το καλοκαίρι αν πρόκειται όντως για κάποιο νέο σωματίδιο.
Μέχρι τότε, θα έχει συγκεντρωθεί δεκαπλάσιος όγκος δεδομένων από αυτά που αξιοποίησαν οι επιστήμονες του Atlas και του CMS για την παρούσα ανακοίνωσή τους.