Επιστήμονες στα πρόθυρα ανακάλυψης της πέμπτης θεμελιώδους δύναμης στο σύμπαν

Όλες οι δυνάμεις του σύμπαντος σύμφωνα με τους νόμους της φυσικής που ξέρουμε μέχρι σήμερα, υπάγονται σε τέσσερις κατηγορίες: βαρύτητα, ηλεκτρομαγνητική, ισχυρή και ασθενής πυρηνική. Οι τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις ορίζουν τη συμπεριφορά αντικειμένων και σωματιδίων στο σύμπαν στις αλληλεπιδράσεις μεταξύ τους. Τώρα όμως επιστήμονες ισχυρίζονται πως βρήκαν πιθανά ίχνη μίας πέμπτης δύναμης που θα αλλάξει όλα όσα ξέρουμε.

Ένα πείραμα του Fermi National Accelerator Laboratory στο Σικάγο των ΗΠΑ όμως δείχνει πως το υποατομικό σωματίδιο μιόνιο δε συμπεριφέρεται όπως αναμενόταν στη θεωρία και η καλύτερη εξήγησή τους είναι πως το σωματίδιο επηρεάζεται από ύλη και ενέργεια εντελώς άγνωστα στη φυσική. Η περίπτωση να πρόκειται για στατιστικό λάθος είναι μόλις μία στις 40.000.

Εντοπίσαμε μία αλληλεπίδραση μεταξύ των μιονίων που δε συμφωνεί με το Standard μοντέλο. Προφανώς έχουμε ενθουσιαστεί επειδή μας αποκαλύπτει πιθανώς ένα μέλλον με νέους νόμους φυσικής, νέα σωματίδια και μία νέα δύναμη που δεν έχουμε δει μέχρι σήμερα.

Το μιόνιο είναι ένα υποατομικό σωματίδιο παρόμοιο με το ηλεκτρόνιο αλλά 200 φορές βαρύτερο. Το Muon g-2 πείραμα στέλνει τα σωματίδια αυτά σε ένα δακτύλιο 14 μέτρων χρησιμοποιώντας ένα μαγνητικό πεδίο. Σύμφωνα με τους γνωστούς νόμους της φυσικής, τα μιόνια θα έπρεπε να κινούνται με έναν ορισμένο ρυθμό, αλλά οι επιστήμονες βρήκαν πως κινούνται πιο γρήγορα και απέδωσαν αυτή τη διαφορά σε κάτι που δεν έχουμε ανακαλύψει ακόμα. Κανείς δε γνωρίζει πώς λειτουργεί αυτή η νέα υποτιθέμενη δύναμη πέραν του ότι επηρεάζει τα μιόνια.

Το στοίχημα τώρα είναι να αποδείξουμε πως αυτό είναι κάτι πραγματικά νέο. Αυτό θα χρειαστεί περισσότερα δεδομένα και μετρήσεις και ελπίζουμε να αποδείξουμε πως είναι αληθινό.

Μία πέμπτη δύναμη ίσως να μας βοηθήσει να εξηγήσουμε μερικά από τα μεγαλύτερα ερωτήματα στο σύμπαν. Για παράδειγμα η παρατήρηση πως η επέκταση του σύμπαντος επιταχύνεται έχει αποδοθεί στο μυστηριώδες φαινόμενο που ονομάσαμε σκοτεινή ενέργεια. Αλλά μερικοί ερευνητές έχουν ήδη προτείνει πως είναι η απόδειξη της ύπαρξης μίας πέμπτης δύναμης.