Bosonul W face să se clatine Modelul Standard din fizica particulelor elementare

Bosonul W, una dintre particulele fundamentale ale materiei, ar avea o masă mai mare decît cea prezisă de teoriile actuale, o ipoteză care face să se clatine Modelul Standard din fizica particulelor elementare, potrivit unui studiu publicat joi în revista Science.

"Există indicii că anumite elemente lipsesc din Modelul Standard, iar noi am adus un element nou, foarte interesant şi destul de important", a declarat autorul principal al studiului, cercetătorul Ashutosh Kowtal, profesor de fizică la Universitatea Duke din Statele Unite ale Americii.

Această teorie ţine cont de toate măsurătorile efectuate în domeniul fizicii particulelor elementare, care vizează universul infinitezimal, ale cărui elemente constituie atomii şi forţele care îi guvernează.

Modelul Standard, finalizat în a doua jumătate a secolului al XX-lea, permite "realizarea unor previziuni cu o precizie fantastică" despre comportamentul acestor particule, a explicat Harry Cliff, profesor de fizică la Universitatea Cambridge.

Aşa se întîmplă în cazul bosonului W, o particulă ce determină în special o anumită interacţiune, considerată slabă, între alte particule ale materiei. Acea interacţiune se află la baza radioactivităţii şi, dincolo de ea, la baza reacţiilor de fuziune nucleară, precum cele care se produc în interiorul Soarelui.

Toate aceste particule şi forţele aferente sînt legate într-un fel de echilibru. De exemplu, masa bosonului W este limitată de cea a bosonului Higgs.

"Afirmaţii extraordinare"

"Modelul Standard prezice un echilibru, însă rezultatul experimental care ne-a fost prezentat contrazice acea predicţie", a declarat pentru AFP fizicianul şi directorul departamentului de cercetare de la CNRS (Centrul Naţional de Cercetări Ştiinţifice din Franţa - n.r.) Jan Stark.

Acest "castel de cărţi" se clatină odată cu anunţul făcut de autorii noului studiu, potrivit cărora masa bosonului W este mai mare decît estimările actuale.

În colaborare cu CDF, cei 400 de oameni de ştiinţă coordonaţi de profesorul Ashutosh Kowtal au măsurat acea masă - de 80.433 de Mega-electronvolţi - cu o precizie fără precedent (0,01%), de două ori mai mare decît cel mai bun grad de precizie de pînă acum.

Rezultatul este rodul celor 10 ani de analize efectuate asupra unui eşantion de 4 milioane de particule produse de Tevatron, un accelerator de particule administrat de Fermilab în Statele Unite, închis în prezent.

Acel accelerator, la fel ca LHC administrat de CERN în Europa (care a permis identificarea bosonului Higgs), face să se ciocnească între ele o serie de particule la viteze fenomenale, care dezvăluie în urma spargerii lor elementele ce le compun.

Unei alte echipe, care va folosi un alt instrument, îi revine de acum sarcina de a confirma rezultatul obţinut de studiul american, pentru a dovedi valabilitatea acestuia.

Aşa cum a reamintit Jan Stark, "afirmaţiile extraordinare necesită dovezi extraordinare".

"Discuţii aprinse"

Este vorba despre o provocare importantă, ţinînd cont de precizia extremă a măsurătorii, care nu poate să reiasă dintr-o simplă întîmplare statistică.

Prin urmare, "este fie o descoperire majoră, fie o problemă în analiza datelor", a comentat Jan Stark, care prezice "discuţii destul de aprinse în anii care vor urma".

Anunţul făcut de cercetătorii americani reprezintă cel mai recent element despre "fisurile care apar de mai mulţi ani în structura Modelului Standard, odată cu măsurătorile precise care contrazic previziunile acestui model", au remarcat fizicienii şi autorii unui alt articol publicat în revista Science.

Dacă va fi confirmată, această descoperire ar putea trăda existenţa "unor noi interacţiuni sau a unor noi particule", pe care experimentele din zilele noastre nu le-au dezvăluit încă.

Fizicienii testează valabilitatea Modelului Standard şi pentru faptul că acesta nu reuşeşte, printre altele, să explice "un aspect important din Universul mare", materia întunecată, a declarat Jan Stark, care conduce Laboratoire des 2 Infinis (L2IT) din cadrul Universităţii Paul Sabatier din Toulouse.

Mai multe observaţii ştiinţifice, precum viteza galaxiilor din norii galactici sau viteza de revoluţie anormală a unor stele, i-au constrîns pe astrofizicieni să formuleze o teorie despre existenţa unei ipotetice "materii întunecate" care guvernează acele fenomene.

Nimic din Modelul Standard nu a explicat pînă acum care particulă elementară ar compune acea "materie întunecată".

"Urmăm această ipoteză, fără să neglijăm nicio pistă. Vom sfîrşi prin a înţelege în cele din urmă", a declarat profesorul Ashutosh Kowtal.