จดบันทึกชัยชนะอีกครั้งสำหรับรุ่นมาตรฐานซึ่งเป็นทฤษฎีที่ประสบความสำเร็จอย่างน่าทึ่งซึ่งอธิบายว่าอนุภาคพื้นฐานที่รู้จักทั้งหมดทำงานอย่างไร
นักฟิสิกส์ทำการวัดที่แม่นยำที่สุด แต่แรงที่อ่อนแอซึ่งเป็นหนึ่งในพลังพื้นฐานสี่ประการของธรรมชาติทำหน้าที่อย่างไรกับโปรตอน
ผลลัพธ์ที่ตีพิมพ์ในวันนี้ (9 พฤษภาคม) ในวารสาร Nature เป็นสิ่งที่แบบจำลองมาตรฐานทำนายเอาไว้ แต่ความพยายามอีกครั้งของนักฟิสิกส์ในการค้นหาหว่าในทฤษฎีและค้นพบฟิสิกส์ใหม่ที่สามารถอธิบายว่าสสารมืดและพลังงานมืดคืออะไร .
แม้จะมีชัยชนะ แต่รุ่นมาตรฐานไม่สมบูรณ์ มันไม่ได้อธิบายสสารมืดและพลังงานมืดซึ่งอาจรวมกันเป็นมากกว่าร้อยละ 95 ของจักรวาลและยังไม่เคยถูกสังเกตโดยตรง ทฤษฎีไม่รวมแรงโน้มถ่วงหรืออธิบายว่าทำไมจักรวาลจึงมีสสารมากกว่าปฏิสสาร
ทดสอบแบบจำลองมาตรฐาน
วิธีหนึ่งที่เป็นไปตามทฤษฎีที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นคือการทดสอบว่าแบบจำลองมาตรฐานพูดถึงแรงอ่อนซึ่งรับผิดชอบการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีทำให้ปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ทำให้ดวงอาทิตย์ส่องแสงและขับเคลื่อนโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ความแข็งแรงของปฏิกิริยาของกำลังอ่อนขึ้นอยู่กับประจุอ่อนที่เรียกว่าของอนุภาคเช่นเดียวกับแรงแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้นอยู่กับประจุไฟฟ้าและแรงโน้มถ่วงขึ้นอยู่กับมวล
“ เราแค่หวังว่านี่เป็นหนทางเดียวในการค้นหารอยร้าวในแบบจำลองมาตรฐาน” Greg Smith นักฟิสิกส์ของ Jefferson National Accelerator Facility ในเวอร์จิเนียและผู้จัดการโครงการสำหรับการทดสอบ Q-อ่อนแอกล่าว
นักวิจัยได้ทำลายลำอิเล็กตรอนที่สระโปรตอน สปินของอิเล็กตรอนเป็นแบบขนานหรือแบบขนานกับลำแสง เมื่อชนกับโปรตอนอิเล็กตรอนจะกระจายส่วนใหญ่เกิดจากปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับแรงแม่เหล็กไฟฟ้า แต่สำหรับทุกๆ 10,000 หรือ 100,000 กระจัดกระจายสมิ ธ กล่าวว่าเกิดขึ้นโดยใช้กำลังอ่อน
แรงที่อ่อนแอไม่ได้ปฏิบัติตามสมมาตรของกระจกหรือความเท่าเทียมซึ่งต่างจากแรงแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งต่างจากแรงแม่เหล็กที่เรียกว่า ดังนั้นเมื่อมีการโต้ตอบผ่านแรงแม่เหล็กไฟฟ้าอิเล็กตรอนจะกระจายตัวในทิศทางเดียวกันโดยไม่คำนึงถึงทิศทางการหมุน แต่เมื่อมีการโต้ตอบผ่านแรงที่อ่อนแอความน่าจะเป็นที่อิเล็กตรอนจะกระจายขึ้นอยู่กับว่าการหมุนเป็นแบบขนานหรือต่อต้านแบบขนานซึ่งสัมพันธ์กับทิศทางที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่
ในการทดลองลำแสงสลับกันระหว่างอิเลกตรอนที่ยิงด้วยสปินแบบขนานและสปินแบบขนานกันประมาณ 1,000 ครั้งต่อวินาที นักวิจัยพบว่าความแตกต่างในการกระจายความน่าจะเป็นเพียง 226.5 ส่วนต่อพันล้านด้วยความแม่นยำ 9.3 ส่วนต่อพันล้าน นั่นเทียบเท่ากับการค้นพบว่ายอดเขาเอเวอร์เรสต์ที่แตกต่างกันสองอย่างนั้นแตกต่างกันไปตามความหนาของเหรียญดอลลาร์ - ด้วยความแม่นยำจนถึงความกว้างของเส้นผมมนุษย์
Peter Blunden นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยแมนิโทบาในแคนาดากล่าวว่านี่เป็นอสมมาตรที่เล็กที่สุดและแม่นยำที่สุดเท่าที่เคยมีมาในการกระเจิงของอิเล็กตรอนแบบโพลาไรซ์จากโปรตอน การวัดเขาเพิ่มเป็นความสำเร็จที่น่าประทับใจ นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่าในการตามล่าหาฟิสิกส์ใหม่การทดลองที่ใช้พลังงานต่ำเหล่านี้สามารถแข่งขันกับเครื่องเร่งอนุภาคที่ทรงพลังเช่น Large Hadron Collider ใกล้เจนีวาบรันเดนกล่าว
แม้ว่าประจุอ่อน ๆ ของโปรตอนจะออกมาเป็นแบบที่ Standard กล่าวไว้ แต่ความหวังทั้งหมดจะไม่หายไปจากการหาฟิสิกส์ใหม่สักวันหนึ่ง ผลลัพธ์จะ จำกัด ว่าฟิสิกส์ใหม่เหล่านั้นอาจมีลักษณะอย่างไร ตัวอย่างเช่นสมิ ธ กล่าวว่าพวกเขาแยกแยะปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับการมีปฏิสัมพันธ์ของอิเล็กตรอน - โปรตอนที่เกิดขึ้นในพลังงานต่ำกว่า 3.5 teraelectron volts
ถึงกระนั้นมันจะน่าตื่นเต้นมากขึ้นหากพวกเขาพบสิ่งใหม่สมิ ธ กล่าว
"ฉันรู้สึกผิดหวัง" เขาบอกวิทยาศาสตร์สด "ฉันหวังว่าจะมีการเบี่ยงเบนบางสัญญาณบางอย่าง แต่คนอื่น ๆ รู้สึกโล่งใจที่เราไม่ได้อยู่ห่างจากสิ่งที่แบบจำลองมาตรฐานทำนายไว้"
