Novi eksperiment bi mogao baciti novo svjetlo na misterij tamne tvari

dark-light1-720x720

Prototip uređaja dizajniranog od strane MIT stručnjaka kojim će se u eksperimentu Dark Light tragati za masivnim fotonom

Tamna materija, za koju fizičari vjeruju da nadmašuje normalnu tvar za više od pet puta, prema definiciji je nevidljiva. No, određene značajke povezane s tamnom tvari mogu biti prepoznatljive, prema jednoj od mnogobrojnih teorija koje objašnjavaju ovu zagonetnu materiju. Sada su znanstvenici sa MIT-a, ali i drugdje, razvili alat pomoću kojeg bi neke od pretpostavki mogli podvrgnuti testiranju, a time osporiti ili potvrditi neku od postojećih najšire prihvaćenih teorija.

Rad objavljen u časopisu Physical Review Letters nastao je u suradnji profesora fizike na MIT-u, Richarda Milnera i Petera Fishera s 19 drugih istraživača.

“Tražimo masivan foton.” objašnjava Milner. To se može činiti kao kontraindikativan termin: zna se da su fotoni ili čestice svjetlosti bez mase. To je i razlog zašto putuju brzinom svjetlosti, što je prema Einsteinovoj teoriji relativnosti nemoguće za čestice koje imaju masu.”

Međutim, egzotična čestica koja se smatra fotonom, ali s masom, predložena je od strane nekih teoretičara kao objašnjenje tamne materije čija je priroda nepoznata, ali čije se postojanje može zaključiti iz gravitacijske privlačne sile kojom djeluje na običnu materiju, poput načina na koji se galaksije gomilaju u skupine i rotiraju. “Eksperiment pod nazivom Dark Light tragat će za masivnim fotonom sa specifičnom energijom prema postavkama jedne od teorija o tamnoj tvari.” kaže Milner.

“Ova ideja mnogo je više od teoretskih pretpostavki.” dodaje on. “Postoje naznake o postojanju takvih čestica iz drugih eksperimenata što ih čini vrijednima nastavka potrage za definitivnim odgovorom. Eksperiment Dark Light osmišljen je kako bi pružio solidnu potvrdu o postojanju masivnog fotona.”

“Ako on postoji to bi bilo veliko otkriće. To je potpuno izvan svega što do sada znamo o načinu na koji funkcionira fizički svijet. Masivni foton bio bi potpuno različit od svega što je dozvoljeno Standarnim Modelom koji je temelj moderne fizike čestica”, kaže Milner.

Da bi dokazali postojanje teoretske čestice pod imenom “A prime”, koristit će akcelerator čestica u državnom laboratoriju Jefferson Lab, koji je namješten na proizvodnju vrlo uskog snopa elektrona s megavatom snage. “To je silna snaga.” kaže Milner. “Ne možete na njenu putanju postaviti bilo kakav materijal jer će ga zraka uništiti. Za usporedbu, vruća pećnica predstavlja kilovat snage. Ovo je tisuću puta veća snaga usmjerena na milijunti dio metra.”

Ovaj novi rad potvrđuje da su ispunjeni uvjeti potrebni kako bi se konačno otkrila hipotetska čestica, ili još bolje – dvije čestice koje se raspadaju u preciznim omjerima koji bi razotkrili njihovo postojanje. Sve to, međutim, bit će moguće tek nakon dvije godine priprema i ispitivanja opreme, a nakon toga slijede dvije godine prikupljanja podataka o milijunima sudara elektrona u potrazi za sićušnim statističkim anomalijama.

“To je maleni efekt, ali može imati ogromne posljedice na naše razumijevanje i na naše teorije. To bi bio apsolutno revolucinarni napredak u fizici.” kaže Milner.

Roy Holt s državnog laboratorija Arggone u Illinoisu kaže da je ovo “inovativan i značajan doprinos tehnološkom razvoju koji otvara nove vidike, ne samo na području traženja novih čestica, već i za nove studije na polju nuklearne fizike. Ako planirani pokus otkrije česticu to bi omogućilo istraživanje tamne tvari u laboratorijskim uvjetima.”

Izvor: Phys

Izvor: http://znanost.geek.hr/clanak/novi-eksperiment-mogao-bi-baciti-novo-svjetlo-na-misterij-tamne-tvari/#ixzz2jlOJBStC

Leave a Comment