Naučnici detektovali signale na najmanjoj skali ikada istraženoj – 100 milijardi puta manjoj od atoma

Međunarodni tim naučnika, predvođen istraživačima iz Kembridža, zabilježio je signale s najmanje prirodne skale koju je čovjek ikada istražio – 100 milijardi puta manje od atoma. Svijet toliko sitan da su ga neki fizičari prozvali „zeptosvemir". Rezultat proizlazi iz eksperimenta na velikom hadronskom sudaraču (LHC), gigantskoj mašini u Evropskoj laboratoriji za fiziku čestica (CERN) na švajarsko-francuskoj granici, koja sudara atome kako bi ih razbila i otkrila od čega se sastoje.

Kako su mjerili česticu koja živi bilioniti dio sekunde

U eksperimentu su čestice sudarane pri visokim energijama, a istraživači su proučavali materijal izbačen iz sudara. Među njima je i tzv. ljepotni (beauty) kvark – nestabilna subatomska čestica koja postoji samo sekundu i po bilioniti dio sekunde prije nego što se raspadne u druge oblike. Uprkos tako kratkom životu, naučnici su uspjeli detektovati njegovu interakciju s drugim sitnim česticama na skali od milijardu trilijonitog dijela metra.

Značaj otkrića leži u tome što bi moglo pomoći u razvoju nove, potpunije teorije o funkcionisanju svemira. Veliki dio kosmosa čini tamna materija, koju istraživači teško detektuju – znaju da postoji jer njezina gravitaciona sila utiče na običnu materiju, ali je u svakom drugom pogledu potpuno nevidljiva. Neke teorije sugeriraju da su čestice na ovim sitnim skalama osjetljivije na tamnu materiju, koja bi mogla uticati na to kako se kvarkovi ponašaju i raspadaju, pa bi detekcija aktivnosti u tom mikroskopskom svijetu mogla biti put do otkrivanja tamne materije.

„Kucamo na vrata zeptosvemira", rekao je za BBC News dr Harry Cliff s Univerziteta u Kembridžu, koji je vodio analizu podataka. Pojasnio je da im taj subatomski „ples" daje prvi red za posmatranje ponašanja mogućih novih čestica. „Ono što sada želimo jest ući, istražiti i pronaći koje nas nove čestice tamo čekaju. A za to nam treba više podataka", dodao je Cliff.

Nadogradnja od 150 miliona funti, ali UK odustaje

Države uključene u projekat – njih 28 – dogovorile su nadogradnju detektora LHCb vrijednu 150 miliona funti, koja bi učestalost ovih raspada povećala desetostruko. „S time možemo zaviriti u zeptosvemir i vidjeti šta nas tamo čeka", rekao je Cliff. Međutim, britanska agencija UK Research and Innovation (UKRI), zadužena za finansiranje nauke, ranije ove godine objavila je da povlači svoj dio sredstava za planiranu nadogradnju. To je učinila uz istovremene rezove u još nekoliko projekata iz fizike čestica i astronomije, uključujući poznati Lovell teleskop u observatoriji Jodrell Bank.

Prof. Tim Gershon, koji vodi međunarodnu saradnju LHCb, rekao je za BBC News da zbog rezova cjelokupno učešće UK-a u istraživanju postaje upitno. „Postoji rizik da UK ne bude uključen u stvarno velika otkrića", kazao je. Najveći dugoročni uticaj, dodao je, leži u tome što zemlja neće imati koristi od obuke mladih ljudi „koji su zaista naš najveći proizvod".

Jedna od tih mladih istraživača je dr Mary Richardson-Slipper, dio tima koji je ostvario otkriće zeptosvemira, a koja sada preispituje svoju budućnost u UK-u. „Volim biti ovdje u UK, ali razgledam poslove u inostranstvu jer tamo trenutno, čini se, ima više prilika", izjavila je ona, dodajući da se „mnogi" njeni kolege istraživači iz fundamentalne fizike već iselili.

Rezovi se provode uprkos ukupnom rekordnom povećanju naučnog budžeta. Prof. Brian Cox, TV voditelj i istraživač čestica s Univerziteta u Manchesteru, koji nije dio istraživačkog tima, opisao je rezultat kao „važan", ali je osudio nedavnu odluku o smanjenju britanskog finansiranja projekta CERN. „Bilo bi izvanredno odustati od britanskog naučnog liderstva u ovom trenutku, time oštetiti budući istraživački program i ozbiljno naštetiti našem teško stečenom međunarodnom ugledu", rekao je Cox.

UKRI je za BBC News izjavio da ostaje potpuno angažovan član CERN-a kao njegov drugi najveći finansijer sa oko 175 miliona funti godišnje. „Tražili smo nezavisne savjete i preuzeli uzbudljiv portfelj novih infrastrukturnih ulaganja, koji uključuju projekte iz čiste energije, medicinskog snimanja i kulturne baštine. Međutim, kao i obično, bilo je više uzbudljivih prijava za finansiranje nego što smo mogli podržati", naveo je portparol agencije.