FizicăNimeni nu cunoaşte cu certitudine, dar este posibil ca Universul să fie construit într-un mod complet diferit faţă de ceea ce anticipează teoriile şi modelele actuale. Cel mai des utilizat model al Universului din prezent nu poate explica, în totalitate, Universul.

 

 

Prin urmare, trebuie să se studieze acele componente ale acestuia pe care modelul teoretic actual nu le poate explica. Acest domeniu de cercetare este denumit noua fizică şi el modifică radical înţelegerea noastră privind Universul. Noile cercetări, realizate în prezent, permit ca descoperirea noii fizici să se poată face mai uşor.

„Noua fizică se referă la căutarea fenomenelor fizice necunoscute prin percepţia actuală a Universului. Astfel de fenomene sunt, în mod inerent, foarte dificil de a fi detectate", explică doctorandul Matin Mojaza din cadrul CP3-Origins.

Împreună cu colegii săi, Stanley J. Brodsky de la Stanford University din SUA și Xing-Gang Wu de la Chongqing University din China, Mojaza a reuşit să creeze o nouă metodă care poate face mai ușoară căutarea noii fizici ce stă la baza Universului. Metoda propusă reprezintă o procedură ce poate completa lipsurile, de mare importanţă, din cadrul teoriilor, modelelor și simulărilor care formează baza pentru fizica particulelor din prezent.

„Cu această metodă noi putem elimina o mare parte din incertitudinile aflate în teoriile şi modelele din prezent", spune Matin Mojaza.

Multe teorii şi modele din fizica particulelor de astăzi se confruntă cu problema că ele, împreună cu estimările pe care le oferă, generează o serie de parametri pentru care oamenii de ştiinţă nu cunosc cum să le stabilească valoarea.

„Fizicienii nu cunosc ce valori ar trebui să dea acestor parametri. De exemplu, atunci când noi studiem modelul standard şi observăm aceşti parametri necunoscuţi, nu putem şti dacă ei trebuie interpretaţi sub forma unor condiţii care sprijină sau se opun modelului standard, acest lucru făcând ca studiul modelului standard să nu se poată face într-un mod suficient de precis pentru a investiga valoarea acestora", explică Matin Mojaza.

Prin noua abordare teoretică, cercetătorii pot acum elimina din modelele lor parametrii necunoscuţi şi astfel pot să evalueze mai bine dacă o teorie sau un model se confirmă sau nu.

Modelul standard a reprezentat, timp de 50 de ani, teoria ce a stat la baza modului în care este înţeles Universul. Conform acestei teorii, 16 (sau 17, dacă includem şi particula Higgs) particule subatomice constituie baza pentru tot ceea ce există în Univers. Dar modelul standard începe să nu mai fie suficient pentru descrierea Universului, astfel încât acum este necesar să căutam o nouă fizică a Universului.

Una dintre problemele majore ale modelului standard o reprezintă faptul că acesta nu poate explică gravitaţia, iar o altă problemă este aceea ca el nu poate explica existenţa materiei întunecate, despre care se crede că reprezintă aproximativ 25% din toată materia din Univers. În plus, proprietăţile particulei Higgs, ce a fost recent descoperită, aşa cum este ea descrisă de modelul standard, sunt incompatibile cu un Univers stabil.

„O parte componentă a modelului standard este reprezentată de teoria cromodinamicii cuantice şi aceasta este una dintre primele teorii pe care dorim să o revizuim prin metoda noastră, astfel încât să o putem curăţa de incertitudini", explică Matin Mojaza.

Teoria cromodinamicii cuantice prezice modul în care interacționează quarcurile (din cadrul protonilor și neutronilor) și gluonii (particule care țin quarcurile legate în interiorul protonilor și neutronilor).

Matin şi colegii săi chinezi şi americani estimează acum că ar putea exista o bază pentru revizuirea mai multor calcule ştiinţifice, pentru a elimina necunoscutele din rezultatele obţinute şi a obţine, în acest mod, o imagine mai exactă asupra rezultatelor, care pot fi, în acest fel, verificate dacă susţin sau contrazic unele modele şi teorii actuale.

„Poate vom găsi noi indicații privind existenţa noii fizici, care ar fi fost greu de identificat dacă nu am fi avut această nouă metodă", spune Matin Mojaza.

El crede că modelul standard trebuie să fie extins astfel încât el să poată explica particula Higgs, materia întunecată şi gravitaţia. În acest sens, o posibilitate ar fi să se examineze aşa-numita teorie tehnicoloră şi teoria supersimetriei. Conform teoriei supersimetriei, fiecare particulă are o particulă partener, aflată undeva în Univers, dar acestea nu au fost încă găsite. În conformitate cu teoria tehnicoloră, există o tehni-forţă specială, care leagă aşa-numitele tehni-quarcuri care pot forma alte particule. Poate că acesta este modul prin care particula Higgs se formează. Acestă ipoteză ar putea explica problemele ce apar în modelul actual al particulei Higgs.

Citiţi şi: Dincolo de modelul standard. Noua fizică

De asemenea, Rolf-Dieter Heuer, directorul CERN din Elveția, acolo unde se află celebrul accelerator de particule LHC, în lungime de 27 km, consideră că este importantă căutarea unei noi fizici. Potrivit acestuia, modelul standard nu poate fi teoria finală, deoarece acesta este capabil să descrie doar, aproximativ, 35 la sută din Univers. Într-un mod similar proiectului CP3-Origins, CERN a pus, de asemenea, accentul pe reanalizarea teoriilor vechi și căutarea unei noi fizici. Această activitate se va relua în anul 2015, atunci când acceleratorul de particule va fi pornit din nou.

CP3-Origins (The Centre for Cosmology and Particle Physics Phenomenology) este un centru de cercetare, ce aparţine de University of Southern Denmark, având ca obiect de activitate realizarea de studii în afara modelului standard. Activitatea centrului se axează pe teme cum ar fi materia întunecată, formarea materiei în Univers şi misterul alcătuirii particulei Higgs.



Traducere de Cristian-George Podariu după groundbreaking-expose-aspects-universe cu acordul editorului

Write comments...
symbols left.
You are a guest ( Sign Up ? )
or post as a guest
Loading comment... The comment will be refreshed after 00:00.

Be the first to comment.