Hasil 'Menggiurkan' dari 2 Eksperimen Menentang Fisika Rulebook | Suara Amerika
Science

Hasil ‘Menggiurkan’ dari 2 Eksperimen Menentang Fisika Rulebook | Suara Amerika

Hasil pendahuluan dari dua eksperimen menunjukkan ada sesuatu yang salah dengan cara dasar fisikawan berpikir alam semesta bekerja, sebuah prospek yang membingungkan dan menggetarkan bidang fisika partikel.

Partikel terkecil tidak cukup melakukan apa yang diharapkan dari mereka ketika berputar di sekitar dua eksperimen jangka panjang yang berbeda di Amerika Serikat dan Eropa. Hasil yang membingungkan – jika terbukti benar – mengungkapkan masalah besar dengan buku aturan yang digunakan fisikawan untuk menggambarkan dan memahami cara kerja alam semesta di tingkat subatom.

Fisikawan teoretis Matthew McCullough dari CERN, Organisasi Riset Nuklir Eropa, mengatakan bahwa mengungkap misteri bisa “membawa kita melampaui pemahaman kita saat ini tentang alam.”

Buku peraturan, yang disebut Model Standar, dikembangkan sekitar 50 tahun yang lalu. Eksperimen yang dilakukan selama beberapa dekade menegaskan berulang kali bahwa deskripsi partikel dan gaya yang membentuk dan mengatur alam semesta cukup tepat. Sampai sekarang.

“Partikel baru, fisika baru mungkin berada di luar penelitian kami,” kata fisikawan partikel Universitas Negeri Wayne, Alexey Petrov. “Ini menggoda.”

Fermilab dari Departemen Energi Amerika Serikat pada Rabu mengumumkan hasil dari 8,2 miliar balapan di sepanjang trek di luar Chicago yang sementara bagi kebanyakan orang menarik perhatian fisikawan: Medan magnet di sekitar partikel subatom sekilas bukanlah apa yang dikatakan Model Standar. Ini mengikuti hasil baru yang diterbitkan bulan lalu dari Large Hadron Collider CERN yang menemukan proporsi partikel yang mengejutkan setelah tabrakan berkecepatan tinggi.

Petrov, yang tidak terlibat dalam kedua eksperimen tersebut, awalnya skeptis terhadap hasil Large Hadron Collider ketika petunjuk pertama kali muncul pada tahun 2014. Dengan hasil terbaru yang lebih komprehensif, dia mengatakan bahwa dia sekarang “sangat gembira”.

Inti dari eksperimen, jelas fisikawan teoretis Universitas Johns Hopkins, David Kaplan, adalah untuk memisahkan partikel dan mencari tahu apakah ada “sesuatu yang lucu sedang terjadi” dengan partikel dan ruang yang tampaknya kosong di antara mereka.

“Rahasia tidak hanya hidup dalam materi. Mereka hidup dalam sesuatu yang tampaknya mengisi semua ruang dan waktu. Ini adalah bidang kuantum,” kata Kaplan. “Kami menempatkan energi ke dalam ruang hampa dan melihat apa yang keluar.”

Kedua rangkaian hasil tersebut melibatkan partikel aneh sekilas yang disebut muon. Muon adalah sepupu yang lebih berat dari elektron yang mengorbit pusat atom. Tetapi muon bukanlah bagian dari atom, ia tidak stabil dan biasanya hanya ada dalam dua mikrodetik. Setelah ditemukan dalam sinar kosmik pada tahun 1936, hal itu sangat membingungkan para ilmuwan sehingga seorang fisikawan terkenal bertanya, “Siapa yang memerintahkan itu?”

“Sejak awal itu membuat fisikawan menggaruk-garuk kepala,” kata Graziano Venanzoni, fisikawan eksperimental di laboratorium nasional Italia, yang merupakan salah satu ilmuwan top dalam eksperimen Fermilab AS, yang disebut Muon g-2.
Eksperimen mengirimkan muon di sekitar jalur magnet yang membuat partikel ada cukup lama bagi para peneliti untuk melihatnya lebih dekat. Hasil awal menunjukkan bahwa “putaran” magnetik muon adalah 0,1% dari apa yang diprediksi Model Standar. Kedengarannya tidak terlalu banyak, tetapi bagi fisikawan partikel itu sangat besar – lebih dari cukup untuk meningkatkan pemahaman saat ini.

Para peneliti membutuhkan satu atau dua tahun lagi untuk menyelesaikan analisis hasil dari semua lap di trek sepanjang 50 kaki (14 meter). Jika hasilnya tidak berubah, itu akan dihitung sebagai penemuan besar, kata Venanzoni.

Secara terpisah, di penghancur atom terbesar di dunia di CERN, fisikawan telah menabrak proton satu sama lain di sana untuk melihat apa yang terjadi setelahnya. Salah satu eksperimen terpisah dari partikel colliders mengukur apa yang terjadi ketika partikel yang disebut beauty atau bottom quark bertabrakan.

Model Standar memprediksikan bahwa tabrakan beauty quark ini akan menghasilkan jumlah elektron dan muon yang sama. Ini seperti membalik koin 1.000 kali dan mendapatkan jumlah kepala dan ekor yang sama, kata kepala eksperimen kecantikan Large Hadron Collider, Chris Parkes.
Tapi bukan itu yang terjadi.

Para peneliti meneliti data dari beberapa tahun dan beberapa ribu tabrakan dan menemukan perbedaan 15%, dengan elektron yang jauh lebih banyak daripada muon, kata peneliti eksperimen Sheldon Stone dari Syracuse University.

Tidak ada eksperimen yang disebut penemuan resmi karena masih ada kemungkinan kecil bahwa hasilnya adalah kebiasaan statistik. Menjalankan percobaan lebih sering – direncanakan dalam kedua kasus – dapat, dalam satu atau dua tahun, mencapai persyaratan statistik yang sangat ketat untuk fisika untuk menyebutnya sebagai penemuan, kata para peneliti.

Jika hasilnya benar, mereka akan membalikkan “setiap perhitungan lain yang dibuat” di dunia fisika partikel, kata Kaplan.

“Ini bukan faktor fudge. Ini sesuatu yang salah,” kata Kaplan.

Dia menjelaskan bahwa mungkin ada semacam partikel yang belum ditemukan – atau gaya – yang bisa menjelaskan kedua hasil yang aneh tersebut.

Atau ini mungkin kesalahan. Pada tahun 2011, sebuah temuan aneh bahwa sebuah partikel yang disebut neutrino tampaknya bergerak lebih cepat daripada cahaya mengancam model tersebut, tetapi ternyata itu adalah hasil dari masalah sambungan listrik yang longgar dalam percobaan tersebut.

“Kami memeriksa semua sambungan kabel kami dan kami telah melakukan apa yang kami bisa untuk memeriksa data kami,” kata Stone. “Kami agak percaya diri, tapi Anda tidak pernah tahu.”

Sumbernya langsung dari : Togel Online

Anda mungkin juga suka...