Μια σπάνια διάσπαση μεσονίου απειλεί την υπερσυμμετρία

Posted on 13/11/2012

1


Ένα μεσόνιο Β διασπάται σε δύο μιόνια: ένα σπάνιο γεγονός που υπονομεύει τη θεωρία της υπερσυμμετρίας

Η πιθανότητα μια από τις κυριότερες θεωρίες της σύγχρονης φυσικής, η «υπερσυμμετρία», να είναι αληθινή -κάτι που ακόμη δεν έχει αποδειχτεί- απομακρύνθηκε περισσότερο, μετά τις νέες παρατηρήσεις των επιστημόνων, κατά τις συγκρούσεις υποατομικών σωματιδίων στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων του CERN.
Οι φυσικοί ανακοίνωσαν σε επιστημονικό συνέδριο στο Κυότο της Ιαπωνίας ότι εντόπισαν μια από τις πιο σπάνιες διασπάσεις σωματιδίων στη φύση, που δεν είναι συμβατή με τη θεωρία της υπερσυμμετρίας (της λεγόμενης και «SUSY» από τις αγγλικές λέξεις «SuperSymmetry»).
Η θεωρία προβλέπει την ύπαρξη «συμμετρικών» σωματιδίων μεγαλύτερης μάζας για τα σωματίδια που είναι ήδη γνωστά. Η ανακάλυψη τέτοιων «υπερσυμμετρικών» σωματιδίων θα εξηγούσε, μεταξύ άλλων, γιατί οι γαλαξίες φαίνονται να περιστρέφονται ταχύτερα του αναμενομένου. Ορισμένοι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι γαλαξίες περιέχουν «σκοτεινή» ύλη που αποτελείται από σωματίδια της SUSY, γι’ αυτό περιλαμβάνουν περισσότερη μάζα από αυτή που μπορούν να «δουν» οι επιστήμονες και, έτσι, κινούνται ταχύτερα.
Αρκετοί επιστήμονες έλπιζαν ότι, έως τώρα, οι συγκρούσεις σωματιδίων στο CERN θα είχαν ανακαλύψει τα σωματίδια που προβλέπει η υπερσυμμετρία, αλλά κάτι τέτοιο δεν έχει συμβεί ακόμα. Αντίθετα, η νέα παρατήρηση φαίνεται πως καθιστά όλο και πιο απίθανη την επιβεβαίωση μιας θεωρίας, πάνω στην οποία έχουν βασιστεί πολλά θεωρητικά μοντέλα και οι ελπίδες πολλών επιστημόνων για να εξηγηθούν καλύτερα τα μυστήρια της ύλης, τα οποία αδυνατεί να ερμηνεύσει το κυρίαρχο σήμερα «Καθιερωμένο Πρότυπο» της παραδοσιακής θεωρίας της υποατομικής Φυσικής.
Ο βρετανός καθηγητής Κρις Παρκ δήλωσε, ότι «η υπερσυμμετρία μπορεί να μην είναι ακόμα νεκρή, όμως τα τελευταία ευρήματα σίγουρα την έχουν στείλει στο νοσοκομείο». Αν και τα νέα ευρήματα δεν αποκλείουν τελείως την πιθανότητα να υπάρχουν τα σωματίδια της SUSY, «εξαντλούνται πια τα μέρη όπου θα μπορούσαν να κρύβονται», όπως είπε.

Η ανάλυση των δεδομένων της διάσπασης Bs0 → μ+ + μ

Οι ερευνητές του CERN παρατήρησαν τη διάσπαση ενός σωματιδίου (ενός μεσονίου Bs0) σε δύο άλλα σωματίδια (μιόνια). Είναι η πρώτη φορά που παρατηρείται κάτι τέτοιο και οι επιστήμονες υπολόγισαν ότι μια τέτοιου είδους διάσπαση συμβαίνει μόνο τρεις φορές για κάθε ένα δισεκατομμύριο φορές που διασπάται αυτό το μεσόνιο. Αν όμως τα υπερσυμμετρικά σωματίδια όντως υπήρχαν, αυτή η συγκεκριμένη διάσπαση θα έπρεπε να συμβαίνει πολύ πιο συχνά. Αυτό το τεστ θεωρείται σημαντικό και, στα μάτια πολλών φυσικών, σημαίνει πως, παρόλο που είναι πολύ δημοφιλής, η θεωρία της υπερσυμμετρίας μπορεί και να μην είναι αληθής.
Αν τελικά η υπερσυμμετρία απορριφθεί, οι φυσικοί θα πρέπει να αναζητήσουν μια άλλη αξιόπιστη εναλλακτική λύση για να εξηγήσουν αυτά που το Καθιερωμένο Πρότυπο αδυνατεί να ερμηνεύσει στο σύμπαν. Έως τώρα, πάντως, η αναζήτηση μιας «νέας φυσικής» έχει καταλήξει σε διάφορα αδιέξοδα. «Αν η νέα φυσική υπάρχει, τότε κρύβεται πολύ καλά πίσω από το Καθιερωμένο Πρότυπο», σχολίασε ο φυσικός του πανεπιστημίου Κέμπριτζ Μαρκ-Ολίβιερ Μπέτλερ.
www.bbc.co.uk