Nauka

Mion niezgody

Mały mion i wielki spór o przyszłość fizyki

Fermilab w Batavii pod Chicago dysponuje m.in. jednym z najpotężniejszych akceleratorów cząstek – Tevatronem. Fermilab w Batavii pod Chicago dysponuje m.in. jednym z najpotężniejszych akceleratorów cząstek – Tevatronem. EPA / PAP
Mała cząstka μ prowokuje wielki spór o przyszłość fizyki i kosmologii – o naturze wszechświata nie wspominając.
Fermilab – fragmenty instalacji w ośrodku badań nad fizyką cząstek elementarnych i fizyką wysokich energii.Reider Hahn/Fermilab/U.S.Dept O/The New York Times Agency/East News Fermilab – fragmenty instalacji w ośrodku badań nad fizyką cząstek elementarnych i fizyką wysokich energii.

„A kto to zamawiał?” – miał powiedzieć Isidor Isaac Rabi, genialny fizyk amerykański, kiedy cząstkę odkryto. Był rok 1936 i dwóch uczonych, Carl D. Anderson i Seth Neddermeyer, odnalazło właśnie ślady jego obecności w promieniowaniu kosmicznym. Dziś mion, w tabelach cząstek elementarnych znany jako µ, niegdyś niespodziewany gość, jest stałym bywalcem laboratoriów na całym świecie. Ale mimo że w akceleratorach produkuje się go niemal rutynowo, jego obecność nie spowszedniała. Przeciwnie – mion tkwi w samym centrum sporu o kształt przyszłej fizyki.

Nieczęsto symbole fizyczne goszczą na jedynkach wysokonakładowych gazet i portali internetowych. Z niedawnym eksperymentem Mion g-2 (g minus 2), który przeprowadzono w Fermilabie pod Chicago, jednym z najlepszych ośrodków badań cząstek elementarnych na świecie, było inaczej. Doniesienia o jego wyniku miały iście astronomiczne zasięgi. Stało się tak nie bez powodu.

Miara potwora

Kontrowersje związane z mionami mają związek z samą fundamentalną tkanką rzeczywistości. Anomalie zauważone w ich zachowaniach podsuwają myśl, że jej struktura jest radykalnie inna, niż sądziliśmy. Małe µ niosą w sobie potencjał prawdziwej rewolty.

Cięższe 207 razy od swojego kuzyna elektronu miony mają długi, jak na cząstkę elementarną, czas życia (około dwóch milionowych części sekundy). Czyni to z nich wdzięczny obiekt badań w akceleratorach, takich jak ten w Fermilabie. Rozpędzane do prędkości bliskiej prędkości światła trwają na tyle długo, że zanim w naturalny sposób się rozpadną (są cząstkami niestabilnymi) na elektron i dwa neutrina, dają fizykom szansę przyjrzeć się sobie. Produktami ich rozpadu są też liczne znaki zapytania, w tym ten chyba największy – związany z czynnikiem g.

Polityka 21.2021 (3313) z dnia 18.05.2021; Nauka i cywilizacja; s. 65
Oryginalny tytuł tekstu: "Mion niezgody"
Reklama