PARTIKKELKNUSER: Partikkelakseleratoren Tevatron ved Fermilab i Illinois i USA kan ha avslørt en ny elementærpartikkel som ikke kan beskrives med dagens modeller. Om bekreftet kan dette potensielt være en enorm oppdagelse. Foto: Fermilab
PARTIKKELKNUSER: Partikkelakseleratoren Tevatron ved Fermilab i Illinois i USA kan ha avslørt en ny elementærpartikkel som ikke kan beskrives med dagens modeller. Om bekreftet kan dette potensielt være en enorm oppdagelse. Foto: FermilabVis mer

- Kan ha funnet ny elementærpartikkel

Bryter med fysikken slik vi kjenner den i dag. - Den har egentlig ikke lov til å oppføre seg slik.

Hei, denne artikkelen er over ett år gammel og kan innholde utdatert informasjon

(Dagbladet): Fysikere ved Fermilab i USA presenterte ved midnatt, norsk tid, data fra eksperimenter i partikkelakseleratoren Tevatron som kan ha avslørt en ny og hittil ukjent elementærpartikkel.

- Det er så nytt og så utrolig, at vi knapt kan tro det selv, sier fysiker dr. Giovanni Punzi ved Fermilab til New York Times.

Les de publiserte resultatene her.

Dersom dette blir bekreftet kan det få store konsekvenser for vårt syn på hvordan alt er skrudd sammen, og potensielt sparke igang en ny, eksotisk fysikk som holder forskere opptatte i mange år.

- Ingen vet helt helt hva dette er. Det er veldig, veldig spennende, sier partikkelfysiker og tidligere forsker ved CERN i Geneve, Bjørn Samset, til Dagbladet.

«Bryter» loven En ting er imidlertid klart: Det er ikke snakk om det flyktige, berømte og hypotetiske Higgs-bosonet, som forskerne mener gir enkelte partikler en hvilemasse, men som så langt aldri har vist seg under eksperimenter.

Eksperimentene går, kort fortalt, ut på å akselerere protoner og antiprotoner opp til en vanvittig hastighet før de krasjes inn i hverandre. Deretter studeres «vrakrestene», og det er etter slike voldsomme kollisjoner at det nå er funnet interessante spor.

- Den oppfører seg helt annerledes enn det Higgs-bosonet er forventet å gjøre. Partikkelens masse og måten den deler seg opp på etter kollisjoner er egentlig ikke lov ifølge dagens standardmodell, sier Samset.

Partikkelfysikken har kommet langt fra tida da protonet, elektronet og nøytronet var de minste byggesteinene forskerne kjente til. Nå er det en hel «partikkelzoo» som består av en rekke elementærpartikler i alle smaker og varianter, fra kvarker til leptoner og bosoner.

Felles er at alle beskrives av standardmodellen  - «byggesettet» som dikterer hvordan naturen fungerer på partikkelnivå.

Higgs-variant? Men den «nye» partikkelen beskrevet av Fermilab har egenskaper som gjør at den faller helt utenfor oppskriften. Den bryter «loven» nedskrevet i standardmodellen.

- Vi har lenge visst at standardmodellen ikke er komplett. Den fungerer utmerket til å beskrive verden slik vi ser den i dag, men den er ikke endelig og må utvides for at vi skal komme videre i forståelsen, sier Samset.

En mulig forklaring på de oppsiktsvekkende resultatene, sier Samset, er at det kan være en variant av Higgs-bosonet som oppfører seg på en uventet måte. Spørsmålet om hvorfor enkelte partikler har hvilemasse har plaget forskere i lang tid.

En annen mulighet er at det kan vise seg å antyde en helt ny naturkraft som legger seg til de fire vi kjenner fra før: tyngdekraften, elektromagnetismen, den sterke og svake kjernekraften.

Tankene er mange og varierte i miljøet, men mye arbeid - både ved Tevetron og CERN i Sveits - gjenstår før partikkelen og dens rolle er forstått, sier Samset.

Fortsatt ikke sikker Christopher Hill, en teoretisk fysiker ved Fermilab som ikke er del av forskerteamet bak denne saken, sier til New York Times at oppdagelsen kan være en av de største på lang tid.

SNART PENSJONIST: Annonseringen kommer bare måneder før Teratron-akseleratoren etter planen stenges for godt.
SNART PENSJONIST: Annonseringen kommer bare måneder før Teratron-akseleratoren etter planen stenges for godt. Vis mer

- Om dette er ekte, kan det være den viktigste oppdagelsen i fysikk på et halvt århundre, sier Hill.

Også fysiker Neil Weiner ved New York University og Lisa Randall ved Harvard sier det samme: «Det er veldig stort, om det er ekte».

For resultatene er ikke 100 prosent i boks, så forskerne kan ikke gå ut og skråsikkert bruke ordet «oppdaget» om partikkelen.

Nima Arkani-Hamed ved Institute for Advanced Study i Princeton er så langt ikke overbevist. Til New York Times sier den teoretiske fysikeren at han venter med å juble til LHC i Sveits, en konkurrent av Tevatron, greier å reprodusere resultatene.

Kan være støy For det kan hende at det bare dreier seg om støy i eksperimentet. Den mystiske «kulen» i datagrunnlaget, som sparket igang håpet om en ny partikkel, har en magnitude på 3,2. For at forskerne skal være helt sikre må det opp på 5.0. 

- Sjansen for at det ikke er bakgrunnstøy er 95 prosent. Men, så det er klart, du kan også kaste terninger åtte ganger på rad og bare få seksere, det betyr ikke at de er vektet. Vi har opplevd tidligere at en 3,2 har blitt borte, så det er ingen garanti, men jeg tror de er ganske sikre i sin sak, sier Samset.

- Det som er helt sikkert, er at det ikke er mange partikkelfysikere som sover i natt og at det er hektisk aktivitet ved CERN. De kommer til å hive seg rundt. Om de ikke ser de samme hintene vil det være et slag mot Fermilab, legger han til.

Førsteamanuensis Are Raklev ved Fysisk institutt på Universitetet i Oslo sier resultatene er svært interessante.

- Det som gjør det ekstra spennende er at Tevatron sitter på omlag dobbelt så mye data som ble analysert i akkurat dette søket. Det ventes derfor at det blir en oppfølgning om ikke så lenge, som enten vil avkrefte resultatet, eller styrke det betraktelig, skriver Raklev i en epost til Dagbladet.

10. januar i år annonserte det amerikanske energidepartementet (DOE) at Tevatron - USAs eneste partikkelakselerator - kuttes fra budsjettet. Det betyr at den etter planen stenges mot slutten av 2011.

IKKE PLANKEKJØRING: Fysikere ved Fermilab i USA har brukt et års tid på å granske resultatene fra eksperimentene og en mystisk "kul" i dataene. Faksimile: arxiv.org
IKKE PLANKEKJØRING: Fysikere ved Fermilab i USA har brukt et års tid på å granske resultatene fra eksperimentene og en mystisk "kul" i dataene. Faksimile: arxiv.org Vis mer