L'esperimento che mostra prove "solide" di una nuova forza nella natura Italia24
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L'esperimento che mostra prove “solide” di una nuova forza nella natura

L’esperimento che mostra prove “solide” di una nuova forza nella natura

El experimento se realizó en el Fermilab. © Reidar Hahn / FermiLab L’esperimento è stato condotto al Fermilab.

Le forze della fisica sono in gioco in ogni momento della nostra vita, anche in cose semplici come attaccare una calamita al frigo o lanciare un pallone da basket.

Tutte le forze che sperimentiamo quotidianamente possono essere ridotte a sole quattro categorie: gravità, elettromagnetismo, forza forte e forza debole.

Queste quattro forze fondamentali determinano il modo in cui tutti gli oggetti e le particelle nell’universo interagiscono tra loro.

In un nuovo esperimento, tuttavia, un gruppo di fisici afferma di aver trovato possibili segni di un quinta forza fondamentale della natura.

Il la scoperta è stata fatta al Fermilab, un laboratorio di accelerazione delle particelle del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, situato nella città di Batavia, Illinois.

L’esperimento è stato chiamato Muon g -2, perché ha analizzato il comportamento di muoni, che sono particelle subatomiche che esistono solo per poche frazioni di secondo.

I risultati dell’esperimento “forniscono una forte evidenza dell’esistenza di una particella subatomica, o una nuova forza che non è stata ancora scoperta “, come riportato dallo UK Science and Technology Installations Council (STFC).

La scoperta Aggiungi un numero di risultati promettenti da esperimenti di fisica delle particelle negli Stati Uniti, in Giappone e, più recentemente, al Large Hadron Collider al confine franco-svizzero.

I risultati del L’esperimento Muon g-2, tuttavia, non è 100% conclusivo . C’è una probabilità di 1 in 40. che il risultato era solo una statistica di coincidenza .

Sobre nuestro universo rigen cuatro fuerzas fundamentales: la gravedad, el electromagnetismo, la fuerza fuerte y la fuerza débil. © Getty Sul nostro universo governano quattro forze fondamentali: gravità, elettromagnetismo, forza forte e forza debole.

In termini tecnici, tale probabilità equivale a un livello di precisione di 4,1 sigma. Affinché i risultati di un tale esperimento siano veramente considerati una scoperta, è richiesta una valutazione di 5 sigma, ovvero una probabilità di 1 su 3,5 milioni che il risultato sia stato una coincidenza.

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Le sfide alla scoperta del Fermilab il Modello Standard, la teoria ampiamente accettata che spiega come si comportano le particelle fondamentali che compongono l’universo.

“Abbiamo scoperto che l’interazione dei muoni non è conforme al modello standard “, ha affermato Mark Lancaster, professore di fisica delle particelle presso l’Università di Manchester e uno dei responsabili della ricerca.

“Questo è molto eccitante perché forse punta a un futuro con nuove leggi della fisica, nuove particelle e un nuova forza che non abbiamo visto fino ad oggi. “

Da parte sua Ben Allanach, professore di fisica teorica all’Università di Cambridge, che non è stato coinvolto nella ricerca, era anche entusiasta dell’annuncio del Fermilab.

“Nel corso della mia carriera ho cercato forze e particelle al di là di ciò che già sappiamo. Questo è il momento che stavo aspettando, non dormo molto perché sono troppo eccitato “ha detto Allanach.

” Il mio senso di ragno mi dice che questo sarà reale. “

I muoni

Il Fermilab è dedicato alla ricerca di segni di nuovi fenomeni fisici studiando i muoni, particelle subatomiche simili agli elettroni, ma 200 volte più pesanti.

E non possono essere scomposti in particelle più piccole, ecco perché sono chiamate particelle fondamentali.

L’esperimento Muon g-2 consisteva nel lanciare muoni in un acceleratore a forma di anello a cui applica un campo magnetico ad esso.

Secondo le leggi della fisica del Modello Standard, ciò che sarebbe dovuto accadere è che i muoni oscillassero ad una certa velocità.

Quello che invece i ricercatori hanno osservato era e che i muoni hanno oscillato a un ritmo più veloce del previsto.

La sua conclusione è che ciò potrebbe essere dovuto a una forza della natura completamente nuova per la scienza.

Nei suoi modelli teorici, il professor Allanach ha suggerito vari nomi per questa possibile quinta forza.

Alcuni di loro sono “ la forza del sapore “, il “ iperforza della terza famiglia “, o la più prosaica di tutte: la” B meno L2 “.

Ancora nessuno sa come cosa renda possibile questa forza, oltre ad influenzare i muoni.

I fisici teorici ritengono che anche il fenomeno potrebbe essere associato a una particella subatomica non ancora scoperta .

A marzo, un esperimento al Large Hadron Collider ha mostrato risultati che potrebbero indicare l’esistenza di un nuovo particella e una nuova forza.

“C’è una gara in corso per uno qualsiasi di questi esperimenti per ottenere la prova che si tratta di qualcosa di veramente nuovo.” dice Mitesh Patel, un esperto in fisica delle particelle presso l’Imperial College di Lon Don.

“Ciò richiederà più dati e più misurazioni e, si spera, mostrerà la prova che questi effetti sono reali.”

Una quinta forza?

Le due forze più note sono la gravità e l’elettromagnetismo.

La gravità , è ciò che fa cadere gli oggetti a terra e fa sembrare che gli oggetti più pesanti siano attaccati al suolo.

l’elettromagnetismo , come suggerisce il nome, è responsabile dell’elettricità e del magnetismo.

Le meno conosciute sono la forza forte e la debole forte, entrambe determinano il comportamento delle particelle subatomiche.

Il forza forte è la più potente di tutte, trilioni e trilioni di volte più forte della gravità, ed è ciò che trattiene le particelle fondamentali della materia insieme in modo che possano formare altre particelle.

La forza debole , invece, è correlata al decadimento di una particella subatomica che diventa un altro tipo di particella.

Una quinta forza fondamentale potrebbe aiutare spiegare alcuni dei i grandi enigmi dell’universo che hanno incuriosito gli scienziati negli ultimi decenni.

Ad esempio, l’osservazione che l’espansione dell’universo stava accelerando è stata attribuita a un misterioso fenomeno noto come energia oscura. Ma alcuni ricercatori hanno suggerito che potrebbe essere la prova di una quinta forza.

“È piuttosto sbalorditivo. Ha il potenziale per cambiare la fisica “, ha affermato la dott.ssa Maggie Aderin-Pocock, co-conduttrice del programma Sky at Night dalla BBC.

“Abbiamo una serie di misteri che rimangono irrisolti. E questo potrebbe darci le risposte chiave per risolvere questi misteri.”

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