Ενας κόσμος 100 δισ. φορές μικρότερος από το άτομο: Τι ανακάλυψαν επιστήμονες στο CERN

Εναν κόσμο τόσο μικροσκοπικό, που βρίσκεται πέρα από τα όρια όσων έχουν καταφέρει μέχρι σήμερα να εξερευνήσουν, πλησιάζουν πλέον οι επιστήμονες. Ερευνητές κατάφεραν να ανιχνεύσουν σήματα σε μια κλίμακα 100 δισεκατομμύρια φορές μικρότερη από ένα άτομο, φτάνοντας σε μια περιοχή της φύσης την οποία ορισμένοι φυσικοί έχουν ονομάσει «zeptoverse».

Η ανακάλυψη, που προέκυψε από πείραμα στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) του CERN, στα σύνορα Ελβετίας και Γαλλίας, θα μπορούσε να συμβάλει στην ανάπτυξη μιας νέας, πληρέστερης θεωρίας για τον τρόπο λειτουργίας του Σύμπαντος.

Οπως αναφέρει το BBC, η έρευνα πραγματοποιήθηκε υπό την καθοδήγηση επιστημόνων που εργάζονται στο Κέιμπριτζ και ανοίγει νέες δυνατότητες στη διερεύνηση ενός από τα μεγαλύτερα μυστήρια της σύγχρονης φυσικής: της σκοτεινής ύλης.

Τι είναι το «zeptoverse» και πώς έφτασαν εκεί οι επιστήμονες

Η σκοτεινή ύλη αποτελεί μεγάλο μέρος του Σύμπαντος, ωστόσο οι επιστήμονες δεν έχουν καταφέρει να την ανιχνεύσουν άμεσα. Η ύπαρξή της είναι γνωστή μέσω της βαρυτικής επίδρασης που ασκεί στη συνηθισμένη ύλη, αλλά κατά τα άλλα παραμένει αόρατη.

Στο πείραμα του CERN, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν συγκρούσεις σωματιδίων σε εξαιρετικά υψηλές ενέργειες και μελέτησαν τα υποατομικά σωματίδια που προέκυψαν από αυτές. Ενα από αυτά είναι το λεγόμενο beauty quark (κουάρκ ομορφιάς), ένα ασταθές υποατομικό σωματίδιο με εξαιρετικά σύντομη διάρκεια ζωής.

Υπάρχει μόλις για ενάμισι τρισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου, πριν διασπαστεί σε άλλες μορφές. Παρά την ελάχιστη διάρκεια ζωής του, οι επιστήμονες κατάφεραν να ανιχνεύσουν τις αλληλεπιδράσεις του με άλλα μικροσκοπικά σωματίδια σε κλίμακα 10⁻²¹ μέτρων, δηλαδή σε ένα δισεκατομμυριοστό του τρισεκατομμυριοστού του μέτρου.

Σύμφωνα με ορισμένες θεωρίες, σε αυτές τις εξαιρετικά μικρές κλίμακες τα σωματίδια ενδέχεται να είναι πιο ευαίσθητα στην επίδραση της σκοτεινής ύλης, η οποία θα μπορούσε να επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο τα κουάρκ αλληλεπιδρούν και διασπώνται.

Η ανίχνευση δραστηριότητας σε αυτό το επίπεδο, επομένως, θα μπορούσε να βοηθήσει τους ερευνητές στην αναζήτησή της.

«Χτυπάμε την πόρτα του zeptoverse»

«Χτυπάμε την πόρτα του zeptoverse», δήλωσε στο BBC ο δρ Χάρι Κλιφ, από το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ, ο οποίος ηγήθηκε της ανάλυσης των δεδομένων. Οπως εξήγησε, οι αλληλεπιδράσεις των υποατομικών σωματιδίων προσφέρουν στους επιστήμονες τη δυνατότητα να παρακολουθήσουν από πολύ κοντά τη συμπεριφορά πιθανών νέων σωματιδίων.

«Και αυτό που θέλουμε να κάνουμε τώρα είναι να μπούμε μέσα, να εξερευνήσουμε και να ανακαλύψουμε ποια νέα σωματίδια μας περιμένουν εκεί. Και για να το κάνουμε αυτό, χρειαζόμαστε περισσότερα δεδομένα», πρόσθεσε.

Για να συνεχιστεί η προσπάθεια, οι 28 χώρες που συμμετέχουν στο ερευνητικό πρόγραμμα συμφώνησαν στην αναβάθμιση του ανιχνευτή LHCb του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων, με προϋπολογισμό 180 εκατομμυρίων ευρώ.

Η αναβάθμιση αναμένεται να δεκαπλασιάσει τη συχνότητα καταγραφής αυτών των διασπάσεων. «Με αυτό θα μπορέσουμε να εξερευνήσουμε το εσωτερικό του zeptoverse και να δούμε τι μας περιμένει», ανέφερε ο Κλιφ.