Quinta forza naturale: rafforzare i segni nella nuova ricerca

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Gli scienziati negli Stati Uniti si stanno avvicinando alla scoperta della quinta forza della natura.

Entro due anni, pensano di avere dati sufficienti per dimostrare la loro esistenza.

Ci sono blocchi Lego che mancano dalla nostra comprensione dell’universo. Potrebbe essere come scoprire un nuovo mondo, afferma Richard Brenner, professore di fisica delle particelle all’Università di Uppsala.

Ad oggi, la scienza ha identificato quattro forze fondamentali nell’universo. Spiegano, a livello di fisica delle particelle, come tutto è connesso.

– Tutta la nostra vita è controllata da loro. Se le quattro forze non fossero quelle che sono adesso, dice Richard Brenner, noi non esisteremmo.

I quattro poteri Sono la gravità, l’elettromagnetismo e ciò che gli scienziati chiamano rispettivamente la forza forte e la forza debole.

Gli ultimi due tipi possono anche essere chiamati interazione forte e interazione debole. Spiegano, molto semplicemente, come i nuclei atomici si uniscono e le particelle decadono con la radioattività che ne deriva.

Insieme, le quattro forze sono solitamente descritte come il Modello Standard, cioè un quadro teorico su come dovrebbero comportarsi i componenti più piccoli dell’universo.

Ma qualcosa non va.

Per anni i fisici delle particelle hanno sospettato la possibilità di una quinta forza. Già nel 2021 hanno affermato i ricercatori All’acceleratore di particelle Fermilab di Chicago, hanno trovato segni che le quattro forze non sono sole.

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“maggiore precisione”

Ora i loro sospetti si sono rafforzati e l’incertezza nelle misurazioni è stata dimezzata, Secondo un nuovo studio, tra gli altri, riporta la BBC.

– Stiamo già esplorando nuovi territori. Le misurazioni hanno una precisione migliore che mai, ha dichiarato alla BBC il dott. Brendan Casey del Fermilabs.

L’esperimento in corso a Chicago si chiama g-2 (g meno 2). Lì, i muoni – particelle simili agli elettroni ma 200 volte più massicce – vengono accelerati per avvicinarsi alla velocità della luce, scrive la BBC. Corrono in avanti in un anello di 15 metri di diametro e vengono fatti vibrare con l’aiuto di potenti magneti superconduttori.

È qui che si verifica la deviazione. Il nuovo studio mostra che le oscillazioni dei muoni sono più veloci di quanto dovrebbero essere secondo il Modello standard della fisica delle particelle.

– Questo esperimento è molto difficile e si svolge principalmente a Chicago. La stiamo osservando da molto tempo. Il bello di g-2 è che può essere calcolato in modo molto accurato, afferma Richard Brenner.

Ha paragonato la fisica delle particelle alla comprensione dell’universo come il taglio di Lego. Dice che non abbiamo ancora capito tutti gli elementi costitutivi.

– Su g-2 non va bene anche se togli tutti i pezzi Lego dalla scatola. Non è impossibile che ci possano essere più poteri dei quattro che conosciamo oggi.

“Pochissimi pezzi Lego oscuri”

La ricerca della quinta forza è stata descritta come il Santo Graal della fisica delle particelle. Ma nessuno sa cosa sia veramente.

– È impossibile dirlo. Ma tutte le forze hanno un campo, per esempio la gravità. Se esiste una quinta forza, dice Richard Brenner, noi viviamo nel suo dominio.

Afferma che la teoria della quinta forza è ipotetica, ma spiega che potrebbe essere l’anello mancante per quello che gli scienziati la chiamano materia oscuramateria oscuraUn’ipotesi su una sostanza che non emette quantità misurabili di luce o radiazioni. Pertanto possono essere osservati solo indirettamente attraverso l’influenza della gravità o una debole interazione con la materia ordinaria..

Da un punto di vista teorico, sappiamo che la materia oscura esiste e che qualcosa deve essere in contatto con essa. Ma abbiamo troppo pochi pezzi Lego oscuri nella nostra scatola per capire come è costruito l’universo. Dobbiamo estendere il modulo standard. È come scoprire un nuovo mondo o trovare un nuovo continente sulla Terra.

I ricercatori del Fermilabs ritengono, secondo la BBC, che entro un paio d’anni avranno dati di misurazione sufficienti per escludere dubbi teorici sull’esistenza della quinta forza.

Ma non sono gli unici a voler essere i primi. Esperimenti simili sono in corso anche presso il Cern svizzero, il più grande acceleratore di particelle del mondo.

– Alla fine potremmo andare oltre. Questo è uno degli esperimenti più importanti mai condotti al mondo. Può finire con qualsiasi cosa, dice Richard Brenner.

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