Setelah satu dekade pengukuran yang cermat, para ilmuwan telah menyimpulkan bahwa penjelasan besar yang digunakan fisikawan untuk menggambarkan bagaimana alam semesta bekerja mungkin memiliki beberapa kelemahan baru yang besar. Sesuai dengan temuan baru, menjadi jelas bahwa partikel fundamental – boson W – memiliki massa yang jauh lebih besar daripada yang diteorikan, mengguncang fondasi pemahaman kita tentang cara kerja alam semesta.
“Ini bukan hanya sesuatu yang salah,” kata Dave Toback, fisikawan partikel di Texas A&M University dan juru bicara Fermi National Accelerator Lab milik pemerintah AS, yang melakukan eksperimen tersebut. Jika direplikasi oleh laboratorium lain, “secara harfiah berarti sesuatu yang mendasar dalam pemahaman kita tentang alam adalah salah.”
Para fisikawan di laboratorium menabrakkan partikel bersama-sama selama 10 tahun dan mengukur massa 4 juta W boson. Partikel subatomik ini bertanggung jawab atas gaya fundamental di pusat atom, dan mereka hanya ada sepersekian detik sebelum mereka meluruh menjadi partikel lain.
“Mereka terus-menerus muncul dan keluar dari keberadaan di buih kuantum alam semesta,” kata Toback.
Perbedaan massa dari apa yang diprediksi oleh teori alam semesta yang berlaku terlalu besar untuk menjadi kesalahan pembulatan atau apa pun yang dapat dengan mudah dijelaskan, menurut sebuah studi oleh tim yang terdiri dari 400 ilmuwan dari seluruh dunia yang diterbitkan Kamis di jurnal Science. .
Hasilnya sangat luar biasa sehingga harus dikonfirmasi dengan eksperimen lain, kata para ilmuwan. Jika dikonfirmasi, itu akan menghadirkan salah satu masalah terbesar dengan buku aturan terperinci para ilmuwan untuk kosmos, yang disebut model standar.
Fisikawan Universitas Duke Ashutosh V. Kotwal, pemimpin proyek untuk analisis, mengatakan ini seperti menemukan ruang tersembunyi di rumah Anda.
Para ilmuwan berspekulasi bahwa mungkin ada partikel yang belum ditemukan yang berinteraksi dengan boson W yang bisa menjelaskan perbedaannya. Mungkin materi gelap, komponen alam semesta yang kurang dipahami, bisa berperan. Atau mungkin hanya ada fisika baru yang terlibat yang tidak mereka pahami sekarang, kata para peneliti.
Model standar mengatakan boson W harus mengukur 80.357.000 elektron volt, plus atau minus enam.
“Kami menemukannya sedikit lebih dari itu. Tidak banyak, tapi cukup,” kata Giorgio Chiarelli, ilmuwan lain untuk tim Fermi dan direktur penelitian Institut Nasional Fisika Nuklir Italia. Skala tim Fermi menempatkan boson W pada 80.433.000 elektron volt, plus atau minus sembilan.
Tampaknya tidak ada perbedaan besar, tetapi sangat besar di dunia subatom.
Tetapi baik tim maupun para ahli yang tidak terlibat dalam penelitian tersebut mengatakan bahwa klaim sebesar itu membutuhkan bukti tambahan dari tim kedua, yang belum mereka miliki.
“Ini adalah pengukuran yang sangat halus; ini membutuhkan pemahaman tentang berbagai kalibrasi dari berbagai efek kecil,” kata Claudio Campagnari, fisikawan partikel di University of California Santa Barbara, yang bukan bagian dari tim Fermi. “Orang-orang ini sangat bagus. Dan saya menganggapnya sangat serius. Tapi saya pikir pada akhirnya, yang kita butuhkan adalah konfirmasi melalui eksperimen lain.”
Sebelumnya, pengukuran yang kurang tepat dari boson W oleh tim lain menemukan itu lebih ringan dari yang diperkirakan, jadi “mungkin ada sesuatu yang aneh tentang percobaan ini,” kata fisikawan Caltech Sean M. Carroll, yang bukan bagian dari penelitian dan mengatakan itu “benar-benar layak untuk ditanggapi dengan sangat serius.”
Temuan ini penting karena efek potensialnya pada model fisika standar.
“Alam memiliki fakta,” kata Duke’s Kotwal. “Modelnya adalah cara kita memahami fakta-fakta itu.”
Para ilmuwan telah lama mengetahui bahwa model standar tidak sempurna. Itu tidak menjelaskan materi gelap atau gravitasi dengan baik. Jika para ilmuwan harus masuk dan mengotak-atiknya untuk menjelaskan temuan ini, mereka harus memastikan itu tidak membuang persamaan matematika yang sekarang menjelaskan dan memprediksi partikel dan kekuatan lain dengan baik, kata para peneliti.
Ini adalah masalah yang berulang dengan model. Setahun yang lalu, tim yang berbeda menemukan masalah lain dengan model standar dan bagaimana muon bereaksi.
“Mekanika kuantum benar-benar indah dan aneh. Siapa pun yang belum terlalu terganggu oleh mekanika kuantum belum memahaminya.”
Posted By : hongkong prize
