Naučnici su nedavno došli do otkrića koje bi moglo da uzdrma današnje shvatanje zakona fizike. Naime, u hladnim područjima Antarktika u nekoliko navrata su registrovali izuzetno čudne čestice čija je priroda za sada neobjašnjiva.
Prvo su NASA-ini stručnjaci još 2006, a zatim i 2014. godine pomoću balona s detektorom čestica (Antarctic Impulsive Transient Antenna, ANITA) uočili neobične signale. Vremenom, shvatili su da se radi o visokoenergetskim česticama koje su se kretale pod uglom koji sugeriše da su neometano jurile kroz našu planetu.
Standardna fizika nema objašnjenje
Najnovija analiza tih neobičnih čestica isključila je sva moguća objašnjenja njihove pojave standardnim modelom. Standardni model je teorija u fizici elementarnih čestica koja uspešno opisuje tri od četiri fundamentalne interakcije između elementarnih čestica od kojih se sastoji sva poznata materija: elektromagnetizam i jaku i slabu nuklearnu interakciju.
Prema dosadašnjim spoznajama, novootkrivene čestice mogu se objasniti jedino van principa standardnog modela, što bi značilo da će za njihovo tumačenje možda biti potrebna neka sasvim nova fizika.
Naučnici su prvo razmatrali ideju da se radi o neutrinima, vrlo neobičnim česticama bez električnog naboja koje slabo međudeluju s materijom, odnosno, za koje se zna da bez problema prolaze kroz druge tvari. Ipak, nove čestice registrovane su na vrlo visokim energijama i da se radi o neutrinima, oni bi pri tako visokim energijama ipak reagovale s česticama unutar Zemlje, a ne bi s lakoćom klizile kroz hiljade kilometara tla.
Neki naučnici smatrali su da se možda ipak može raditi o visokoenergetskim neutrinima koji su došli iz svemira, možda iz neke daleke galaksije koja ih je pogurala i ubrzala na putu prema nama.
Tim istraživača odlučio je da proveri ovu hipotezu. Fizičar Aleks Picuto sa Univerziteta Viskonsin-Madison i njegove kolege koji rade u opservatoriji IceCube Neutrino, zasebnom projektu na Antarktiku, prihvatili su se ovog zadatka.
U januaru je završena dugogodišnja analiza svih prikupljenih podataka tražeći dokaze o postojanju takvih signala. Ipak, nisu naišli ni na kakve tragove.
"Šta god da je uzrok tim česticama, bilo da je reč o novoj fizici ili nekom procesu koji nam je za sada nepoznat, ovo je izuzetno zanimljivo razdoblje“, rekao je fizičar Stefan Soldner-Rembold sa Univerziteta Manchester.
U naučnoj zajednici pojavile su se nove teorije o tome šta bi mogle da bude zagonetne čestice, ako zaista dovode u pitanje standardni model.
Astrofizičar Derek Foks s Državnog univerziteta Pensilvanija smatra da bi se moglo da se radi o stau neutrinima, odnosno, težem obliku tau neutrina. Takav scenario odgovarao bi supersimetriji - teoriji da sve elementarne čestice imaju svoje mnogo masivnije supersimetrične partnere.
2018. godine Nil Turok iz instituta Perimeter Institute for Theoretical Physics u Kanadi i njegovi saradnici Latam Bojl i Kiran Fin pokušavali su da otkriju kako bi izgledala CPT simetrija u najranijim trenucima našeg svemira. Njihove računice došle su do toga da je u Velikom prasku postojao strogo ograničen broj i vrsta čestica. Među njima se našla hipotetićka čestica desnog neutrina koja je bila kandidat za tamnu materiju.
Kandidata za tamnu materiju ima dosta. Međutim, ovaj desni neutrino imao je masu od 500 miliona milijardi elektronvolta, odnosno, što Turok u to vreme nije znao, istu masu kao čestice koje je zabeležio balon ANITA.
Paralelni svemiri
Ako je ova pretpostavka istinita i ako se u prvim trenucima stvaranja svemira održala CPT simetrija, onda je naš svemir sadržavao jednake količine materije i antimaterije. Ove dve materije se međusobno ne podnose i kada bi se srele, odmah bi se uništile, ostavljajući za sobom samo energiju.
S obzirom na to da u današnjem svemiru ima mnogo više materije nego antimaterije, mnogi kosmolozi smatraju da simetrija CPT nije bila u potpunosti održana na početku stvaranja svemira.
Stoga su se Turok i njegove kolege zapitale: kako to da uopšte postoji naš svemir?
Odgovor izgleda opet leži u CPT simetriji. Tako Turok pretpostavlja da su se, ako se želi očuvati CPT simetrija, tokom Velikog praska stvorila dva paralelna svemira; s tim da je većina materije završila u našem svemiru, a većina antimaterije u drugom, paralelnom svemiru. U tom drugom svemiru sve bi trebalo da ide u suprotnom smeru, a zvezde ili planete bile bi sačinjene od antimaterije, a ne od materije. Što je još začuđujuće, ovaj svemir bi se vremenom vraćao unazad prema Velikom prasku, a ne širio od njega kao naš svemir.
Potrebne su dodatne potvrde
Ideja o ovakvom paralelnom svemiru radikalno je odstupanje od trenutne kosmologije, ali Turok veruje da će on i kolege uspeti da razreše sve poteškoće bez uvođenja još jedne nove čestice.
Ako je ANITA doista uhvatila desni neutrino koga predviđa teorija antisvemira, onda bi trebalo da ga otkriju i druge neutrinske opservatorije. Kao što smo već spomenuli, opservatorija IceCube Neutrino nije naišala na takve čestice.
S druge strane, teorijski fizičar Luis Ankordokvi iz Njujorka smatra da se visokoenergetski tau neutrino može zameniti s muon neutrinom niže energije, kojeg je IceCube već uočio. To bi značilo da su i ANITA i IceCube možda otkrili dokaze o postojanju paralelnog svemira.
Kurir.rs/Index.hr