الفيزيائيون ربما اكتشفوا "قوة جديدة للطبيعة" في تجربة مثيرة!

أشعل مصادم الهدرونات الكبير (LHC) الإثارة في جميع أنحاء العالم في مارس، حيث أبلغ علماء فيزياء الجسيمات عن أدلة محيرة للفيزياء الجديدة - يحتمل أن تكون قوة جديدة للطبيعة.

والآن، يبدو أن النتيجة الجديدة، التي لم تُراجع بعد، من مصادم الجسيمات العملاق التابع لـ CERN، تضيف مزيدا من الدعم للفكرة.

وتُعرف أفضل النظريات الحالية عن الجسيمات والقوى بالنموذج القياسي، الذي يصف كل ما نعرفه عن الأشياء المادية التي تشكل العالم من حولنا بدقة لا تخطئ فيها. والنموذج القياسي هو بلا شك أنجح نظرية علمية دُوّنت على الإطلاق، ومع ذلك نعلم في الوقت نفسه أنه يجب أن يكون غير مكتمل.

ويصف فقط ثلاثا من القوى الأساسية الأربعة - القوة الكهرومغناطيسية والقوى القوية والضعيفة، تاركا الجاذبية. ولا يوجد تفسير للمادة المظلمة التي يخبرنا بها علم الفلك أنها تهيمن على الكون، ولا يمكنها تفسير كيفية بقاء المادة أثناء الانفجار العظيم.

ورقة بحثية جدلية تزعم أن الأرض قد تكون محاطة بنفق مغناطيسي عملاق!

ولكي نكون متأكدين حقا من أن التأثير حقيقي، سنحتاج إلى الوصول إلى خمسة سيغما - وهو ما يعادل فرصة أقل من واحد في المليون لأن يكون التأثير ناتجا عن صدفة إحصائية قاسية.

وللوصول إلى هناك، احتاج الباحثون إلى تقليل حجم الخطأ بمزيد من البيانات. وإحدى طرق تحقيق ذلك هي ببساطة تشغيل التجربة لفترة أطول وتسجيل المزيد من حالات الاضمحلال.

وتجري حاليا ترقية تجربة LHCb لتكون قادرة على تسجيل الاصطدامات بمعدل أعلى بكثير في المستقبل، ما سيتيح إجراء قياسات أكثر دقة. ولكن، يمكن أيضا الحصول على معلومات مفيدة من البيانات التي سُجلت بالفعل من خلال البحث عن أنواع مماثلة من الانحلال يصعب اكتشافها.

ونظرت دراسة مارس في "كواركات الجمال" التي جرى إقرانها مع كواركات "علوية". ودرست النتائج انحلالين: أحدهما حيث تم إقران "كواركات الجمال" مع كواركات "أسفل"، والآخر حيث تم إقرانهما أيضا مع كواركات علوية.

ولا ينبغي أن يكون الاختلاف في الاقتران مهما، على الرغم من أن الانحلال الذي يحدث في الأعماق هو نفسه، ولذا نتوقع أن نرى التأثير نفسه، إذا كانت هناك بالفعل قوة جديدة هناك.

وكان تحلل الميون يحدث فقط حوالي 70% مع تحلل الإلكترون، ولكن مع وجود خطأ أكبر، ما يعني أن النتيجة هي حوالي "سيغما" من النموذج القياسي (حوالي اثنين من كل مائة فرصة لتكون إحصائية شذوذ).

وهذا يعني أنه على الرغم من أن النتيجة ليست دقيقة بما يكفي من تلقاء نفسها للمطالبة بأدلة مؤكدة لقوة جديدة، إلا أنها تتوافق بشكل وثيق مع النتيجة السابقة وتضيف مزيدا من الدعم لفكرة أننا قد نكون على شفا مهمة كبرى.

وبالطبع، لا يزال هناك بعض الطريق لقطعه قبل أن نتمكن من الادعاء بدرجة من اليقين بأننا نشهد بالفعل تأثير قوة خامسة من قوى الطبيعة.

وفي الوقت نفسه، فإن التجارب الأخرى في LHC، وكذلك في تجربة Belle 2 في اليابان، تقترب من القياسات نفسها. وفي الأشهر أو السنوات القليلة المقبلة يمكن فتح نافذة جديدة على المكونات الأساسية لكوننا.