O nouă descoperire realizată la CERN infirmă o teorie de bază a fizicii particulelor

Pentru prima oară cercetătorii din cadrul Organizaţiei Europene pentru Cercetare Nucleară (CERN) au observat mecanismul extraordinar de rar prin care un quarc „charm” se transformă într-un quarc „up”. Această transformare, devenită posibilă graţie acceleratorului de particule de la CERN, Large Hadron Collider (LHC), a avut loc exact după cum prezicea Modelul Standard din fizică.

Quarkul este o particulă elementară care interacţionează prin forţa nucleară puternică şi care constituie materia „grea” (numită şi barionică) din care sunt construiţi protonii şi neutronii. Quarcurile sunt de şase tipuri: up (u), down (d), strange (s), charm (c), bottom (b) şi top (t).

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Încercările anterioare de a transforma quarcurile „charm” au avut rezultate contradictorii, mulţi fizicieni alegând să apeleze la o teorie complementară, cea a Supersimetriei pentru a putea să-şi explice interacţiunile de la acest nivel al particulelor.

În fizica particulelor elementare, Modelul Standard, elaborat la începutul anilor ’70, reprezintă consensul actual asupra constituenţilor de bază ai materiei şi a forţelor fundamentale care descriu interacţiunile dintre aceştia. Acesta înglobează un total de 36 de particule considerate fundamentale (fără substructură), la care se adaugă încă 2 particule ipotetice şi 4 tipuri de forţe.

Acest model nu reuşeşte (cel puţin deocamdată) să explice ce este materia şi energia întunecată, nu poate integra una dintre cele patru forţe fundamentale, gravitaţia, şi este incompatibil cu o serie de observaţii recente privind oscilaţia neutrinilor.

Pentru a acoperi aceste lacune unii fizicieni au venit cu ideea supersimetriei, teorie care porneşte de la postulatul că fiecare particulă a cărei existenţă este prevăzută de Modelul Standard are o particulă parteneră, supersimetrică, opusă, cu spinul diferit cu 1/2. Deocamdată însă, în cadrul experimentelor desfăşurate la CERN nu a fost găsit niciun argument care să susţină această teorie.

În schimb, rezultatele obţinute recent „sunt compatibile perfect cu Modelul Standard şi suprimă necesitatea unei teorii alternative” (aşa cum este cea a Supersimetriei), a explicat pentru AFP Guy Wilkinson, coordonatorul acestor experimente în care a fost observată transformarea quarcurilor.

Cu toate acestea, adaugă el, „este foarte greu să ucidem Supersimetria, care este o hidră cu numeroase capete”. Însă, „dacă nu se va observa nimic în următorii doi ani, această teorie se va afla într-o poziţie dificilă, iar numărul adepţilor săi va scădea”.

Sursă: Agerpres