מדענים חושבים שגילו "כוח טבע חדש לגמרי" באמצעות מאיץ החלקיקים הגדול של מרכז המחקר האטומי CERN. הוא עשוי להסביר מדוע חלקיקים אטומיים מסוימים מתנהגים באופן בלתי צפוי, ולשנות את הבנתנו את יסודות הפיזיקה. מחברי המחקר אמרו השבוע שהתוצאות צריכות "להאיץ את פעימות ליבם של פיזיקאים": לדבריהם, הם גילו עדויות לסוג "חדש לגמרי" של חלקיק.
מאז שהוקם לפני למעלה מעשור, מאיץ החלקיקים הגדול (LHC) ביקש להתעמק בסודות היקום באמצעות חקר חלקיקי החומר הקטנים ביותר, בשעה שהם מתנגשים זה בזה כמעט במהירות האור. מלבד גילויו של "בוזון היגס" – החלקיק המעניק מסה לחומר – המיזם לא הצליח עד כה לשפוך אור רב על אופן פעולתן של אבני הבניין של החומר.
לפי המודל הסטנדרטי של פיזיקת החלקיקים, חלקיקים המכונים קווארקים, שרבים מהם אינם יציבים וקיימים רק לשבריר שנייה, יכולים ליצור חלקיקים כבדים יותר כמו פרוטונים ונויטרונים. הקווארקים יכולים להתפורר גם לחלקיקים אחרים המכונים לפטונים – כולל מה שמכונה קווארקי "יופי" – שהתגלו במאיץ החלקיקים בשנת 2014.
כתבות נוספות באתר מקור ראשון:
בתוך עשור בלבד: התוכנית הפלסטינית לכיבוש יהודה ושומרון בסיוע אירופה
אין יותר "משעמם לי!": מגוון פעילויות לחול המועד
אי של יציבות: ענף אחד צמח ברציפות גם בשנת הקורונה
באותה תקופה זוהתה חריגה: נראה שהקווארקים מתפוררים גם לסוג אחר של לפטונים – המכונים מיואנים – בתדירות נמוכה יותר מכפי שהתפרקו לאלקטרונים. המודל הסטנדרטי צופה שקווארקי יופי יתפרקו למיואונים באותו קצב שהם מתפרקים לאלקטרונים. "הדרך היחידה שההתפרקויות האלו יכולות לקרות בקצב שונה היא שחלקיקים שמעולם לא נראו בעבר היו מעורבים בהתפרקות והטו את הכף", כתבו החוקרים.
עד לאחרונה הנתונים לא הספיקו כדי לומר בוודאות מה קורה בתוך המאיץ. בשנת 2019, מדענים הפעילו מחדש את הניסוי מ־2014 שחקר את קווארקי היופי. מערך הנתונים הוכפל, והצוות עבד כשהוא "עיוור" – המדענים לא היו יכולים לבחון את התוצאה עד לסיום כל ההליכים – כדי למנוע הטיית פרשנות. כאשר התוצאה סוף־סוף פורסמה, הנתונים הראו כי היו סביב 85 התפרקויות מיואונים בכל 100 אלקטרונים.
המחברים אמרו כי קיים סיכוי של אחד לאלף בלבד שהתוצאה תתרחש באופן אקראי – לא מספיק כדי להוכיח את קיומו של חלקיק בלתי ידוע, אבל עדות חזקה לטובת קיומו.
כמה הסברים אפשריים הוצעו. ראשית, קצב הדעיכה המשתנה עשוי להיות תוצאה של חלקיק "ראשוני" – למעשה, כוח טבע חדש. "כוח כזה יהיה חלש ביותר, ולכן לא ראינו שום סימן לקיומו עד כה. אם הוא קיים, הוא יתקשר עם אלקטרונים ומיואונים באופן שונה", כתבו החוקרים.
אפשרות נוספת היא שמדובר בסוג תיאורטי של קווארק – "ליפטוקווארק" – שיכול לפרק קווארקים ולפטונים במקביל ו"עשוי להיות חלק מפאזל גדול יותר שמסביר מדוע אנחנו רואים חלקיקים בטבע".
החוקרים אמרו כי יש צורך בניסויים נוספים כדי לאשר את התוצאות. אם זה יקרה, הם אמרו, יהיו בידיהם ראיות ל"חלק מהתמונה הגדולה יותר, החורגת מהמודל הסטנדרטי, מה שבסופו של דבר יכול לאפשר לנו לפתור אינספור תעלומות".
מאיץ החלקיקים בשווייץ צילום: איי.אף.פי
