Naučnici su nedavno došli do otkrića koje bi moglo da uzdrma današnje shvatanje zakona fizike. Naime, u hladnim područjima Antarktika u nekoliko navrata su registrovali izuzetno čudne čestice čija je narav zasad neobjašnjiva.
Najnovija analiza tih čudnovatih čestica isključila je sva moguća objašnjenja njihove pojave standardnim modelom. Standardni model je teorija u fizici elementarnih čestica koja uspješno opisuje tri od četiri fundamentalne interakcije između elementarnih čestica od kojih se sastoji sva poznata materija: elektromagnetizam i jaku i slabu nuklearnu interakciju.
Prema dosadašnjim saznanjima, novootkrivene čestice mogu se objasniti jedino van principa standardnog modela, što bi značilo da će za njihovo tumačenje možda biti potrebna neka sasvim nova fizika.
Neki smatraju da se radi o dokazu supersimetrije
U naučnoj zajednici pojavile su se nove teorije o tome šta bi mogle biti zagonetne čestice ako zaista dovode u pitanje standardni model, piše hrvatski portal Index.
Astrofizičar Derek Foks smatra da bi se moglo raditi o stau neutronima, odnosno težem obliku tau neutrona. Takav scenario odgovarao bi supersimetriji - teoriji da sve elementarne čestice imaju svoje mnogo masivnije supersimetrične partnere.
Problem je u tome što drugi eksperimenti osmišljeni za otkrivanje supersimetričnih čestica, poput Velikog hadronskog sudarivača u CERN-u, u blizini Ženeve, nisu uspjeli da uoče takve čestice.
Važna CPT simetrija
Za naučnu disciplinu koja proučava razdoblje neposredno nakon Velikog praska, važan je pojam simetrije, ideja da fizički zakoni ostaju uprkos nekom zahvatu (transformaciji) na fizikalnom sistemu. Takve se transformacije nazivaju simetričnim transformacijama. Na primjer, rezultati eksperimenta ne bi smjeli da zavise od pozicije laboratorije ili od trenutka u istoriji u kojem se izvode.
Ove simetrije označavamo kraticama. C je kratica za promjenu koja zamjenjuje česticu antičesticom, a da pritom ne utiče na njeno ponašanje. P označava simetriju transformacije pariteta, pri čemu se fizika u jednom scenariju ne razlikuje od one u slici u ogledalu. T predstavlja simetriju preokreta vremena, što znači da postupak odigran unazad u vremenu ne krši nikakve fizičke zakone.
Poznato je samo nekoliko procesa u kojima su uključene standardne čestice koji krše C, P ili T simetriju. Međutim, u svim tim slučajevima kao kompenzacija krše se i ostale dvije simetrije, tako da se, gledajući u cjelini, simetrija CPT nikada ne narušava, piše Nju sajentis.
Godine 2018. Nil Turok i njegovi saradnici Latam Bojl i Kiran Fin pokušavali su da otkriju kako bi izgledala CPT simetrija u najranijim trenucima našeg svemira. Njihove računice došle su do toga da je u Velikom prasku postojao strogo ograničen broj i vrsta čestica. Među njima se našla hipotetska čestica desnog neutrona koja je bila kandidat za tamnu materiju.
Kandidata za tamnu materiju ima dosta. Međutim, ovaj desni neutron imao je masu od 500 miliona milijardi elektronvolta, odnosno, što Turok u to vrijeme nije znao, istu masu kao čestice koje je zabilježio balon ANITA.
Paralelni svemiri
Ako je ova pretpostavka tačna i ako se u prvim trenucima stvaranja svemira održala CPT simetrija, onda je naš svemir sadržavao jednake količine materije i antimaterije. Ove dvije stvari se međusobno ne podnose i kada bi se srele, odmah bi se uništile, ostavljajući za sobom samo energiju.
S obzirom na to da u današnjem svemiru ima mnogo više materije nego antimaterije, mnogi kosmolozi smatraju da simetrija CPT nije bila u potpunosti održana na početku stvaranja svemira.
Zato su se Turok i njegove kolege zapitali: kako to da uopšte postoji naš svemir?
Odgovor, izgleda, opet leži u CPT simetriji. Tako Turok pretpostavlja da su se, ako se želi očuvati CPT simetrija, tokom Velikog praska stvorila dva paralelna svemira, s tim da je većina materije završila u našem svemiru, a većina antimaterije u drugom, paralelnom svemiru.
U tom drugom svemiru sve bi trebalo da ide u suprotnom smjeru, a zvijezde ili planete bile bi sačinjene od antimaterije, a ne od materije. Što je još začuđujuće, ovaj bi se svemir s vremenom vraćao unazad prema Velikom prasku, a ne širio od njega kao naš svemir.
Potrebne su dodatne potvrde
Ideja o ovakvom paralelnom svemiru radikalan je odmak od trenutne kosmologije, ali Turok vjeruje da će on i kolege uspjeti da razriješe sve poteškoće bez uvođenja još jedne nove čestice.
Ako je ANITA zaista uhvatila desni neutron koji predviđa teorija antisvemira, onda bi trebalo da ga otkriju i druge neutronske opservatorije. Opservatorija "Ajs kjub neutrino" nije naišla na takve čestice.
S druge strane, teorijski fizičar Luis Ančordoki smatra da se visokoenergetski tau neutron može zamijeniti s muon neutronom niže energije, koji je "Ajs kjub neutrino" već uočio. To bi značilo da su i ANITA i "Ajs kjub neutrino" možda otkrili dokaze o postojanju paralelnog svemira.
