Ny naturkraft? Måling af elementarpartikel udfordrer standardmodellen

En kæmpe opdagelse, hvis den holder vand, vurderer dansk lektor i fysik.

Artiklens øverste billede
W-Bosonen, som den undersøgte partikel hedder, kan desværre ikke observeres, da den henfalder øjeblikkeligt. Men nogenlunde sådan her, ser det ud, når forskere skyder protoner og antiprotoner sammen for at undersøge elementarpartikler. Illustration: Shutterstock

Hvorfor blæste det, da du gik ud ad døren? Hvorfor duftede regnen, da den ramte dig i ansigtet?

Svaret findes i standardmodellen, den fysiske model, der giver os forklaringen på den fysiske verden og alle dens love. Hvis ikke standardmodellen holdt orden på verden, ville alt være kaos.

Nu udfordrer en ny observation, der netop er publiceret i tidsskriftet Science, den ellers fundamentale model. Nye analyser af en elementarpartikel kaldet W-boson indikerer nemlig med hidtil uset præcision, at partiklens masse er større end antaget i standardmodellen, skriver Videnskab.dk.

W-bosonen er en meget vigtig partikel for universets sammenhæng, da den sammen med to andre partikler er skyld i den svage kernekraft. Den er derfor også årsag til radioaktive processer som fission og fusion.

Observationer, der afviger fra standardmodellen, vil i sidste ende give os helt spektakulær ny viden om grundlæggende fysik.

»Fundet kan være et hint om en ny og ukendt naturkraft, forudsat at observationen bliver uafhængigt bekræftet af andre eksperimenter,« lyder det fra Mads Toudal Frandsen, der er lektor i fysik på Syddansk Universitet og forskningscentret CP3-Origins, hvor der forskes i partikelfysik og kosmologi, til Videnskab.dk.

I dag ved vi, at de fire fundamentale naturkræfter, der står bag alle vekselvirkninger i universet, er tyngdekraften, den svage kernekraft, elektromagnetismen og den stærke kernekraft.

Men først skal det slås fast, om den nye præcise måling af W-bosonens masse faktisk holder vand.

»Det er i princippet en kæmpe opdagelse. Hvis det står til troende,« påpeger Mads Toudal Frandsen.

Læs også: Forskere har undersøgt to enorme, mystiske strukturer i Jordens indre

Den nye observation af W-bosonens masse er dobbelt så præcis som den bedste måling, der var lavet tidligere.

Analyserne, der i øvrigt er en genanalyse af et 10 år gammelt eksperiment fra den amerikanske Tevatron-partikelaccelerator i Chicago, er gennemført af en bataljon af 400 forskere fra hele kloden.

Målingerne er med andre ord det bedste bud, vi har på, hvor stor W-bosonens masse er.

Men ”ekstraordinære påstande kræver ekstraordinære beviser”, som man siger i videnskaben.

»Det er sådan i fysikken, at vi altid insisterer på, at der skal være mindst to uafhængige forskergrupper, der finder de samme resultater. Ikke mindst når vi taler om store og nye opdagelser,« forklarer Mads Toudal Frandsen.

Man kan eksempelvis ikke være sikker på, at der ikke er sket nogle systematiske fejl i deres arbejde. Eksempelvis kan deres måleudstyr have målt forkert helt fra begyndelsen.

»I princippet kunne de godt have målt forkert. Så det skal bekræftes af andre. Det kunne væres hos Cern, hvor LHC (Large Hadron Collider-partikelacceleratoren, red.) har endnu mere data om W-bosonen,« påpeger Mads Toudal Frandsen.

Men hvis de nu har målt rigtigt, og W-bosonens masse er større end angivet i standardmodellen … ja, hvad så?

Læs også: Rekordstort studie har undersøgt kræftrisiko ved aspartam og andre sødemidler

Opdagelsen vil selvfølgelig ikke påvirke din hverdag direkte. Men viser det sig, at være partiklerne fra en ny naturkraft, der er skyld i W-bosonens afvigelse fra standardmodellen, vil det åbne helt nye døre i fysikken.

»Så skal vi til at forstå, hvorfor vi ikke har set partiklen, der giver den her effekt, før. Hvorfor er partiklen ikke observeret? Hvilke egenskaber er skyld i det?« funderer Mads Toudal Frandsen.

Opdagelsen – hvis det kommer så vidt – ville sandsynligvis også kunne forklare noget af den grundlæggende fysik, som stadig er et mysterium for os.

»Der er en lang liste af problemer, som standardmodellen ikke kan forklare,« siger Mads Toudal Frandsen og opremser:

»Vi forstår ikke, hvordan neutrinoer (en superlet elementarpartikel uden elektrisk ladning, red.) har fået sin masse. Hvad mørkt stof er. Hvorfor der er flere partikler end anti-partikler i universet«.

Hvilket mysterium en eventuel ukendt naturkraft kan løse med størst sandsynlighed er dog for nuværende umuligt at svare på.

Artiklen er publiceret i samarbejde med videnskab.dk

Mere som dette

Andre læser

Mest læste

Mest læste Finans

Del artiklen

Giv adgang til en ven

Hver måned kan du give adgang til 5 låste artikler.
Du har givet 0 ud af 0 låste artikler.

Giv artiklen via:

Modtageren kan frit læse artiklen uden at logge ind.

Du kan ikke give flere artikler

Næste kalendermåned kan du give adgang til 5 nye artikler.

Teknisk fejl

Artiklen kunne ikke gives videre grundet en teknisk fejl.

Ingen internetforbindelse

Artiklen kunne ikke gives videre grundet manglende internetforbindelse.

Denne funktion kræver Digital+

Med et Digital+ abonnement kan du give adgang til 5 låste artikler om måneden.

ALLEREDE ABONNENT?  LOG IND

Denne funktion kræver Digital+

Med et Digital+ abonnement kan du lave din egen læseliste og læse artiklerne, når det passer dig.

Teknisk fejl

Artiklen kunne ikke tilføjes til læstelisten, grundet en teknisk fejl.

Forsøg igen senere.