Το ντελίριο με το βηρύλλιο

H δημοσίευση του άρθρου των Feng et al με τίτλο «Particle Physics Models for the 17 MeV Anomaly in Beryllium Nuclear Decays», πριν από δυο εβδομάδες, αναβίωσε τις φήμες περί «ανακάλυψης της 5ης δύναμης στο σύμπαν» που κυκλοφόρησαν τον περασμένο Μάιο.

Μια θλιβερή υπενθύμιση: Ως γνωστόν οι τέσσερις γνωστές θεμελιώδεις δυνάμεις που υπάρχουν στη φύση είναι: η βαρυτική, η ηλεκτρομαγνητική, η ασθενής πυρηνική και η ισχυρή πυρηνική.
Και οι τέσσερις αυτές δυνάμεις, με τον έναν ή τον άλλο τρόπο, διδάσκονται στα σχολεία όλου του κόσμου.
Εκτός από τα σχολεία της Ελλάδας.

Σύμφωνα με το αναλυτικό πρόγραμμα σπουδών στα λύκεια της χώρας μας θα διδαχθεί και φέτος μόνο μισή δύναμη από τις 4 γνωστές: η ηλεκτρική – το «ήμισυ» της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης.
Ο νόμος της παγκόσμιας έλξης (ο νόμος της βαρυτικής έλξης των μαζών), το μαγνητικό πεδίο, η ηλεκτρομαγνητική επαγωγή κ.λπ  ΔΕΝ διδάσκονται στο ελληνικό σχολείο.
Τα τελευταία πέντε χρόνια «κύκλοι του υπουργείου παιδείας» μειώνουν συστηματικά την ύλη και τις ώρες των βασικών μαθημάτων της επιστήμης (φυσικής, βιολογίας κ.λπ , ενώ εξοστρακίζουν μαθήματα όπως η αστρονομία), χωρίς καμία επίσημη αιτιολόγηση. Και τρέφει μεγάλες αυταπάτες όποιος νομίζει πως όλο αυτό γίνεται για την απαραίτητη εξοικονόμηση πόρων εξαιτίας της χρεοκοπίας της Ελλάδας… (βλέπε και εδώ: eef.gr)

Ένας από τους συγγραφείς της παραπάνω εργασίας που δημοσιεύεται στο περιοδικό Physical Review D, ο Philip Tanedo, εκλαϊκεύει το περιεχόμενό της, στο σάιτ particlebites.com, με ένα νέο άρθρο που φέρει τον ευρηματικό τίτλο «The Delirium over Beryllium» .

Αρχικά ο Tanedo μας εξηγεί πως γίνεται ένας ταπεινός πυρήνας, όπως ο πυρήνας του βηρυλλίου-8, να σχετίζεται με νέα φυσική. Το βηρύλλιο-8 συνίσταται από 4 πρωτόνια και 4 νετρόνια. Ο πυρήνας αυτός είναι γνωστός από τη διαδικασία των τριών άλφα, διαμέσου της οποίας δημιουργείται το στοιχείο του άνθρακα στο Σύμπαν. Τρεις από τις πυρηνικές καταστάσεις του βηρυλλίου-8 είναι η θεμελιώδης και οι διεγερμένες καταστάσεις στα 17,64 και 18,15 MeV.

Τις περισσότερες φορές οι διεγερμένες καταστάσεις διασπώνται σε έναν πυρήνα λιθίου-7 και ένα πρωτόνιο. Όμως μερικές φορές αποδιεγείρονται προς τη θεμελιώδη κατάσταση εκπέμποντας ένα φωτόνιο. Και πιο σπάνια αποδιεγείρονται προς τη θεμελιώδη κατάσταση εκπέμποντας ζεύγος ηλεκτρονίου – ποζιτρονίου από ένα ιδεατό (virtual) φωτόνιο: αυτό το φαινόμενο ονομάζεται εσωτερική δημιουργία ζεύγους και αυτά τα γεγονότα εμφανίζουν μια ανωμαλία.

Οι διεγερμένες καταστάσεις του βηρυλλίου-8. Η κατάσταση των 18.15 MeV (κόκκινο) εμφανίζει μια ανωμαλία.

Διεγερμένες καταστάσεις του βηρυλλίου-8. Η κατάσταση των 18.15 MeV (κόκκινο) εμφανίζει μια ανωμαλία.

Οι φυσικοί του ινστιτούτου πυρηνικής φυσικής Atomki στην Ουγγαρία μελέτησαν τις διασπάσεις των διεγερμένων πυρήνων βηρυλλίου-8. Δημιουργούσαν διεγερμένους πυρήνες βηρυλλίου-8 βομβαρδίζοντας πυρήνες λιθίου-7 με πρωτόνια. Όταν πρωτόνια με κινητική ενέργεια περίπου 1,03 MeV προσπίπτουν σε πυρήνες λιθίου-7 σχηματίζονται πυρήνες βηρυλλίου στην διεγερμένη κατάσταση 18,15 MeV.

be_8_1Αυτό που περιμένει κανείς είναι τα περισσότερα ζεύγη ηλεκτρονίου – πρωτονίου να σχηματίζουν μικρή γωνία με ένα ομαλά μειούμενο αριθμό ζευγών που σχηματίζουν μεγαλύτερες γωνίες.
Αντ΄αυτού, οι φυσικοί του Atomki ανίχνευσαν πολλά γεγονότα όπου η γωνία ηλεκτρονίου – ποζιτρονίου ήταν μεγάλη, 140 μοίρες.be_8_2

Αυτό το (μη αναμενόμενο) φαινόμενο φαίνεται στο παραπάνω διάγραμμα σαν ένα «καρούμπαλο» (συντονισμός) στις 140 μοίρες, για ενέργειες πρωτονίων Εp~1,10 MeV.
Ο συντονισμός θα μπορούσε να είναι η ένδειξη της ύπαρξης ενός νέου σωματιδίου που σχηματίζεται όπως δείχνει το παρακάτω διάγραμμα:

https://indico.cern.ch/event/507783/contributions/2151363/attachments/1266301/1874637/fornal-rds2.pdf

Πρωτόνια συγκεκριμένης ενέργειας βομβαρδίζουν στόχο με πυρήνες λιθίου-7 και σχηματίζονται διεγερμένοι πυρήνες βηρυλλίου-8 στην κατάσταση των 18,15 MeV. Κατά την αποδιέγερση αυτών των πυρήνων προς τη θεμελιώδη κατάσταση, μπορεί να δημιουργηθεί το νέο σωματίδιο Χ, το οποίο στη συνέχεια διασπάται σε ζεύγος ηλεκτρονίου – ποζιτρονίου που ανιχνεύονται στο εργαστήριο με συγκεκριμένη γωνία ανοίγματος.
Η μάζα του πιθανού νέου σωματιδίου Χ υπολογίζεται να είναι περίπου 17 MeV.

Aς σημειωθεί ότι το «καρούμπαλο» που εκφράζει το νέο σωματίδιο αποκλείεται να είναι μια στατιστική διακύμανση των μετρήσεων, όπως η πρόσφατη περίπτωση των 750 GeV στον LHC (το επίπεδο ακρίβειας των μετρήσεων εδώ είναι 6,8 σίγμα). Πρόκειται σίγουρα για κάποιο συστηματικό φαινόμενο (έστω και συστηματικό σφάλμα) που θα πρέπει να αιτιολογηθεί.

Ο Philip Tanedo στο άρθρο του επιχειρεί να μας διαφωτίσει με όλες τις πιθανές θεωρητικές ερμηνείες αυτού του απροσδόκητου φαινομένου της πυρηνικής φυσικής των χαμηλών ενεργειών και να το συνδέσει με άλλα ανεξήγητα προς το παρόν πειραματικά αποτελέσματα: όπως, η ανωμαλία  KTeV, όπου ουδέτερα πιόνια διασπώνται αναπάντεχα σε ζεύγη ηλεκτρονίου – ποζιτρονίου ή το κοσμολογικό πρόβλημα του λιθίου ή με το μυστήριο της ακτίνας του πρωτονίου

… επιβάλλεται να διαβάσετε ολόκληρο το άρθρο ΕΔΩ: «The Delirium over Beryllium«



Κατηγορίες:ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ, ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ, ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Σύνδεση με %s

Ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για την εξάλειψη των ανεπιθύμητων σχολίων. Μάθετε πως επεξεργάζονται τα δεδομένα των σχολίων σας.

Αρέσει σε %d bloggers: