Óhlýðni mýeinda hvarf ekki við enn nákvæmari mælingar Kjartan Kjartansson skrifar 11. ágúst 2023 11:35 Vísindamenn dytta að hringlaga segulbraut sem er notuð til þess að hraða mýeindum upp í því sem næst ljóshraða og mæla vagg þeirra á tilraunastofunni í Illinois í Bandaríkjunum. Fermilab/Reidar Hahn Öreindafræðingar í Bandaríkjunum segja að hegðun svonefndra mýeinda ögri enn heimsmynd eðlisfræðinnar í nákvæmustu mælingum þeirra til þessa. Yrðu niðurstöður þeirra staðfestar gæti það bent til tilvistar áður óþekktrar víxlverkunar eða náttúrulögmáls. Mýeindir eru tegund öreinda sem eru um tvö hundruð sinnum massameiri en rafeindir. Tilvist þeirra er hverful og hrörna þær yfirleitt á míkrósekúndum. Til þess að rannsaka þær hraða vísindamenn þeim upp í nærri því ljóshraða í öflugu segulsviði. Mýeindir eru taldar tilvaldar til þess að láta reyna á svonefnt staðallíkan eðlisfræðinnar sem hefur staðist allar atlögur tilraunaeðlisfræðinga í hálfa öld þrátt fyrir ýmsa augljósa galla. Vísindamenn við Muon g-2-tilraun Fermilab-tilraunastofu bandaríska orkumálaráðuneytisins í Illinois hafa rannsakað mýeindir um árabil og mælt hvernig þær vagga þegar þær ferðast um segulsviðið. Þeir hafa ítrekað komist að því að vaggið samræmdist ekki því sem staðallíkanið segði fyrir um. Misræmið hefur vakið upp spurningar um hvort að vísindamennirnir séu komnir á spor nýs og áður óþekkts náttúrukraft eða að minnsta kosti nýrrar öreindar sem gæti kollvarpað staðallíkaninu. Nú segja Fermilab-liðar að þeir hafi mælt vaggið, sem er hverfandi smátt, allt niður í níunda aukastaf, langnákvæmustu mælingarnar til þessa. Óvissan í mælingunum hafi minnkað um tvö staðalfrávik. Til þess að uppgötvunin teljist staðfest þarf vissan í mælingunum að ná fimm staðalfrávikum til að útiloka mæliskekkju. „Við erum virkilega að kanna nýja slóðir. Við erum að ákvarða mælingar með meiri nákvæmni en hefur nokkurn tímann sést áður,“ hefur breska ríkisútvarpið BBC eftir Brendan Casey, einum vísindamanna Fermilab. Ætlar sér að auka nákvæmina enn frekar á næstu árum Frá því að vísindamenn Fermilab kynntu fyrst niðurstöður sem þeir töldu geta storkað staðallíkaninu fyrir tveimur árum hefur flækjustigið vaxið. Vendingar í kennilegri eðlisfræði þýða að óvissa um hversu mikið mýeindirnar ættu að vaxa hefur aukist. Fermilab-fólk ætlar sér að mæla vagg mýeinda með enn nákvæmari hætti á næstu árum og reyna að vera fyrst í að sýna fram á bresti í staðallíkaninu. Vísindamenn við Stóra sterkeindahraðalinn (LHC) í Sviss sem beita annarri aðferð til þess að höggva að rótum viðtekna líkansins. „Það eina sem við erum að reyna að gera er að finna beinharðar sannanir, vísbendingu, um hverjar þessarar nýju tegundir víxlverkana eða öreinda gætu verið. Við vitum að þær hljóta að vera til vegna þess að ef þær gerðu það ekki þá værum við ekki hér,“ segir Mark Lancaster, eðlisfræðingur við Háskólann í Manchester á Englandi sem tók þátt í tilraunum Fermilab við Washington Post. Staðallíkan eðlisfræðinnar spáir nákvæmlega fyrir um þrjú af fjórum náttúrukröftum; rafsegulkraftinn og sterka og veika kjarnakraftinn, og tilvist hinna ýmsu öreinda. Það getur þó ekki skýrt þyngdarkraftinn eða hvers vegna alheimurinn þenst út á vaxandi hraða fyrir tilstilli óþekkrar hulduorku. Vísindi Bandaríkin Mest lesið Hóta að stöðva vopnakaup fyrir Úkraínu Erlent Alls ekki á móti því að fólk hafi það gott Innlent Vonast til að leysa ráðgátuna um hvarf Ameliu Earhart Erlent Akranes og Akureyri dæmi þar sem hættan sé raunveruleg Innlent Nýr meirihluti í Suðurnesjabæ Innlent Réðust á dreng og tóku af honum hlaupahjól Innlent Tígrisdýrið verður ekki aflífað Erlent „Við erum ekkert að biðja um einhverja sérmeðferð“ Innlent Myndir frá Austurvelli: „Fokkið ykkur úr firðinum“ Innlent Rússar ráðist á orkuinnviði þrátt fyrir yfirlýsingu Trumps Erlent Fleiri fréttir Hóta að stöðva vopnakaup fyrir Úkraínu Vonast til að leysa ráðgátuna um hvarf Ameliu Earhart Tígrisdýrið verður ekki aflífað Rússar ráðist á orkuinnviði þrátt fyrir yfirlýsingu Trumps Fær aukadag til stjórnarmyndunar Kom af fjöllum eftir tilkynningu Trump um orkuvopnahlé Nýtt flóð í Nepal hreif með sér brýr og hús Leó páfi á leið í aðgerð eftir að hnútur fannst á lunga Vara við því að fara um flugvelli í Sádí-Arabíu Tugir slösuðust vegna skýstróka á Sikiley Hútar sagðir ábyrgir fyrir árás á flugvöll Útskrifuð af sjúkrahúsi og send aftur í fangelsið Vill nýjan Úkraínuforseta Lést eftir árás tígrisdýrs í dýragarði Níu létust eftir skotárás Þrjú börn meðal fimmtán látinna í árás á íbúðarblokkir Áfall fyrir Evrópu og vestræna samvinnu Þúsundum gert að yfirgefa heimili sín vegna Isaias Bandaríkin fjárfesti í stríðsrekstri Pútíns Vance ætlar ekki að horfa á aftökuna í beinni Skrúðgangan bönnuð eftir tveggja vikna pattstöðu Trump samdi við Pútín um dísel Vance biðlar til ungra reiðra manna Ætla að „binda enda“ á stríðsglæpadómstól Skólum lokað eftir árásir og tíu handteknir vegna hótana Helsti herbloggari Rússlands handtekinn í Svartfjallalandi Fjárfesti í SpaceX og hóf svo átak sem gæti hagnast fyrirtækinu Navanethem Pillay hlaut friðarverðlaun Nóbels Bein útsending: Hver hlýtur friðarverðlaun Nóbels? Yfir sjötíu þúsund mótmæltu þrátt fyrir umbótatillögur Sjá meira
Mýeindir eru tegund öreinda sem eru um tvö hundruð sinnum massameiri en rafeindir. Tilvist þeirra er hverful og hrörna þær yfirleitt á míkrósekúndum. Til þess að rannsaka þær hraða vísindamenn þeim upp í nærri því ljóshraða í öflugu segulsviði. Mýeindir eru taldar tilvaldar til þess að láta reyna á svonefnt staðallíkan eðlisfræðinnar sem hefur staðist allar atlögur tilraunaeðlisfræðinga í hálfa öld þrátt fyrir ýmsa augljósa galla. Vísindamenn við Muon g-2-tilraun Fermilab-tilraunastofu bandaríska orkumálaráðuneytisins í Illinois hafa rannsakað mýeindir um árabil og mælt hvernig þær vagga þegar þær ferðast um segulsviðið. Þeir hafa ítrekað komist að því að vaggið samræmdist ekki því sem staðallíkanið segði fyrir um. Misræmið hefur vakið upp spurningar um hvort að vísindamennirnir séu komnir á spor nýs og áður óþekkts náttúrukraft eða að minnsta kosti nýrrar öreindar sem gæti kollvarpað staðallíkaninu. Nú segja Fermilab-liðar að þeir hafi mælt vaggið, sem er hverfandi smátt, allt niður í níunda aukastaf, langnákvæmustu mælingarnar til þessa. Óvissan í mælingunum hafi minnkað um tvö staðalfrávik. Til þess að uppgötvunin teljist staðfest þarf vissan í mælingunum að ná fimm staðalfrávikum til að útiloka mæliskekkju. „Við erum virkilega að kanna nýja slóðir. Við erum að ákvarða mælingar með meiri nákvæmni en hefur nokkurn tímann sést áður,“ hefur breska ríkisútvarpið BBC eftir Brendan Casey, einum vísindamanna Fermilab. Ætlar sér að auka nákvæmina enn frekar á næstu árum Frá því að vísindamenn Fermilab kynntu fyrst niðurstöður sem þeir töldu geta storkað staðallíkaninu fyrir tveimur árum hefur flækjustigið vaxið. Vendingar í kennilegri eðlisfræði þýða að óvissa um hversu mikið mýeindirnar ættu að vaxa hefur aukist. Fermilab-fólk ætlar sér að mæla vagg mýeinda með enn nákvæmari hætti á næstu árum og reyna að vera fyrst í að sýna fram á bresti í staðallíkaninu. Vísindamenn við Stóra sterkeindahraðalinn (LHC) í Sviss sem beita annarri aðferð til þess að höggva að rótum viðtekna líkansins. „Það eina sem við erum að reyna að gera er að finna beinharðar sannanir, vísbendingu, um hverjar þessarar nýju tegundir víxlverkana eða öreinda gætu verið. Við vitum að þær hljóta að vera til vegna þess að ef þær gerðu það ekki þá værum við ekki hér,“ segir Mark Lancaster, eðlisfræðingur við Háskólann í Manchester á Englandi sem tók þátt í tilraunum Fermilab við Washington Post. Staðallíkan eðlisfræðinnar spáir nákvæmlega fyrir um þrjú af fjórum náttúrukröftum; rafsegulkraftinn og sterka og veika kjarnakraftinn, og tilvist hinna ýmsu öreinda. Það getur þó ekki skýrt þyngdarkraftinn eða hvers vegna alheimurinn þenst út á vaxandi hraða fyrir tilstilli óþekkrar hulduorku.
Vísindi Bandaríkin Mest lesið Hóta að stöðva vopnakaup fyrir Úkraínu Erlent Alls ekki á móti því að fólk hafi það gott Innlent Vonast til að leysa ráðgátuna um hvarf Ameliu Earhart Erlent Akranes og Akureyri dæmi þar sem hættan sé raunveruleg Innlent Nýr meirihluti í Suðurnesjabæ Innlent Réðust á dreng og tóku af honum hlaupahjól Innlent Tígrisdýrið verður ekki aflífað Erlent „Við erum ekkert að biðja um einhverja sérmeðferð“ Innlent Myndir frá Austurvelli: „Fokkið ykkur úr firðinum“ Innlent Rússar ráðist á orkuinnviði þrátt fyrir yfirlýsingu Trumps Erlent Fleiri fréttir Hóta að stöðva vopnakaup fyrir Úkraínu Vonast til að leysa ráðgátuna um hvarf Ameliu Earhart Tígrisdýrið verður ekki aflífað Rússar ráðist á orkuinnviði þrátt fyrir yfirlýsingu Trumps Fær aukadag til stjórnarmyndunar Kom af fjöllum eftir tilkynningu Trump um orkuvopnahlé Nýtt flóð í Nepal hreif með sér brýr og hús Leó páfi á leið í aðgerð eftir að hnútur fannst á lunga Vara við því að fara um flugvelli í Sádí-Arabíu Tugir slösuðust vegna skýstróka á Sikiley Hútar sagðir ábyrgir fyrir árás á flugvöll Útskrifuð af sjúkrahúsi og send aftur í fangelsið Vill nýjan Úkraínuforseta Lést eftir árás tígrisdýrs í dýragarði Níu létust eftir skotárás Þrjú börn meðal fimmtán látinna í árás á íbúðarblokkir Áfall fyrir Evrópu og vestræna samvinnu Þúsundum gert að yfirgefa heimili sín vegna Isaias Bandaríkin fjárfesti í stríðsrekstri Pútíns Vance ætlar ekki að horfa á aftökuna í beinni Skrúðgangan bönnuð eftir tveggja vikna pattstöðu Trump samdi við Pútín um dísel Vance biðlar til ungra reiðra manna Ætla að „binda enda“ á stríðsglæpadómstól Skólum lokað eftir árásir og tíu handteknir vegna hótana Helsti herbloggari Rússlands handtekinn í Svartfjallalandi Fjárfesti í SpaceX og hóf svo átak sem gæti hagnast fyrirtækinu Navanethem Pillay hlaut friðarverðlaun Nóbels Bein útsending: Hver hlýtur friðarverðlaun Nóbels? Yfir sjötíu þúsund mótmæltu þrátt fyrir umbótatillögur Sjá meira