Osakestefüüsikas on praeguseks juba aastakümneid suure kannatamatusega oodatud uut fundamentaalset läbimurret.
Hetkel on kõikide ootused ja lootused loomulikult seotud CERNi uue kiirendiga, mis käivitumisel saavutab suurema energia kui ükski varasem eksperiment. Praeguse seisuga ootab LHC kiirendi (Lagre Hadron Collider ehk Suur Osakeste Põrguti) aga endiselt parandamist ja maailma suurima elementaarosakeste kiirendi staatust naudib viimaseid kuid Ameerika teaduskeskuses Fermilabis paiknev Tevatron. Hiljuti raputas Tevatron teadusmaailma uudisega, et sealsed eksperimentaalsed andmed võivad sisaldada viiteid kauaoodatud uuele füüsikale. Nimelt leiti kummalisevõitu märke, mida siiani lõplikult seletada ei suudeta, ja mida saaks tõlgendada kui tõendit võimalikust uuest osakesest. Kui tegemist on uue osakesega, siis on see üllatavalt pika elueaga suhteliselt kerge elementaarosake.
Tegemist on väga julge oletusega. Tõeseks osutudes tähendaks selline avastus revolutsiooni kogu fundamentaalfüüsikale. Kehtiv füüsikateooria - Standardmudel - on praeguseks 35 aastat vana ning äärmiselt edukas. Teooria edukus tähendab, et selle aja jooksul on kõikide eksperimentide väited millegi uue ja Standardmudeli-välise avastamisest osutunud eksituseks. Loomulikult tuleb ka kõnealusesse tulemusse suhtuda skeptiliselt ning suure ettevaatusega. Hetkel keeldus peaaegu kolmandik Tevatroni eksperimendiga seotud teadlastest anomaaliat kirjeldavale teadusartiklile alla kirjutamast, kuna nad leidsid, et andmete analüüs ei ole veel piisavalt põhjalik ning väide on liiga julge ja varajane.
Tõepoolest, sedavõrd keerukates eksperimentides on väga palju taustprotsesse, mida andmeid analüüsides tuleb arvestada. On täiesti võimalik, et kummalised tulemused põhjustas hoopis mõni tehniline detail, mida eksperimentaatorid ei ole osanud ette näha. Ega teadusartikkel nimetagi nähtut uue füüsika avastamiseks. Konstateeritakse lihtsalt fakti, et mingit hulka eksperimentaalseid andmeid ei osata seletada ei kehtiva füüsikateooriaga ega eksperimendi teadaolevaid tehnilisi detaile arvesse võttes. Täiendav andmete analüüs jätkub endiselt.
Samas tähendab selline tulemus rohkelt tööd ka teoreetikutele, kel tuleb nähtud signaal mõne uue füüsikateooriaga siduda. Kui me tõesti oleme näinud viidet Standardmudeli-järgsele osakestefüüsikale, on tegemist millegi üsna veidraga. Standardmudelit laiendada üritavaid teooriaid on palju, kuid nähtud signaali ei kirjelda ükski olemasolevatest populaarsetest mudelitest. Seega uuendaks Tevatroni tulemus füüsikat üsna ootamatul viisil. Füüsikud on siiski juba välja pakkunud paar ideed, mis võiksid nähtud efekti põhjustada. Üks nendest võib näiteks luua seose tumeda aine eksperimentide PAMELA (Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics) ja ATIC (Advanced Thin Ionization Calorimeter) hiljutiste huvitavate tulemustega, mis tõeseks osutudes samuti viitavad uuele füüsikale.
Kui Tevatroni eksperimendis nähtu on tõepoolest seotud mõne senitundmatu protsessiga, siis on tegemist viimaste aastakümnete suurima avastusega kogu osakestefüüsikas. Peatselt uuesti tööd alustav, CERNi LHC kiirendi juures asuv detektor CMS (Compact Muon Solenoid) annaks uue osakese kohta juba rohkem infot, kuna seal olevad müüondetektorid on täpsemad kui Tevatroni vanema põlvkonna analoogid. Ka Eesti füüsikud, kaasa arvatud käesoleva loo autor, osalevad CMS-eksperimendis, seega on Horisondi lugejail oodata värskeid uudiseid edasise arengu kohta.
LOE VEEL
Matthew Chalmers. Fermilab 'ghosts' hint at new particles. Physicsworld, 3. november 2008.
Study of multi-muon events produced in p-pbar collisions at sqrt(s)=1.96 TeV. 8. november 2008.
P. Giromini, F. Happacher, M. J. Kim, M. Kruse, K. Pitts, F. Ptohos, S. Torre. Phenomenological interpretation of the multi-muon events reported by the CDF collaboration. 31. oktoober 2008.
