Utíkají nám neutrony do zrcadlového světa?  
Italští teoretičtí fyzici po přepočítání dat z pozorování ultrachladných neutronů v magnetickém poli tvrdí, že určitě ano. Jestli je to pravda, tak čekejme velké změny.

 

 

 

Zvětšit obrázek
Fabrizio Nesti. Kredit: F. Nesti, University of LAquila.

 

Zvětšit obrázek
Narušení parity ve slabé interakci. Kredit: P. Forman, Smithsonian Institution.

Asi by dalo velkou práci přehlédnout, že bizarní svět částicové fyziky v posledních dnech zaplavila higgsterie, která jako vlna tsunami z CERNu přetéká i mezi normální smrtelníky. Pro člověka důvěrně neseznámeného s vyjadřováním statistické významnosti v jednotkách směrodatné odchylky sigma sice není úplně snadné docenit skutečný význam oslavovaných událostí, navíc nahlodávaný pochybami samotných objevitelů, zda jde opravdu o Higgsův boson, anebo jiný boson, ještě exotičtější povahy; ale radost fyziků na semináři v Melbourne byla nefalšovaná, tak slavme s nimi. Každopádně ale, i když to tak teď nevypadá, částicová fyzika řeší i jiné zajímavé problémy, než je lov na Higgse. Jeden z nich se týká záhadného mizení neutronů a zrcadlové hmoty.

 

Podle fyziků je vesmír a všechno v něm postavený na symetriích a zároveň na jejich narušování, které nám dohromady skládají obrázek fungování elementárních částic a vůbec všehomíra. Jedním z případů narušení je i narušení zrcadlové symetrie, čili narušení parity částic, vlastnosti, která souvisí se změnou vlnové funkce částice při zrcadlení, neboli přechodu od pravotočivého k levotočivému systému souřadnic v obyčejném prostoru. Parita se podle všeho zachovává při elektromagnetické a silné interakci, ale při slabé interakci dochází k jejímu narušení. Do slabých interakcí totiž vstupují jenom „levotočivé“ složky částic a „pravotočivé“ složky antičástic. Podle jistých názorů existuje takzvaná zrcadlové hmota, nebo též Alenčina hmota (podle Alenky v zemi za zrcadlem), jejíž částice a antičástice narušují paritu zrcadlově opačných způsobem. Nemá pochopitelně nic blízce společného s antihmotou, to je zase jiná pohádka.

 

Pokud taková zrcadlová hmota existuje, tak by byla slušným kandidátem na stále chybějící temnou hmotu ve vesmíru. S naší běžnou hmotou by se totiž setkávala jen velmi slabě a působila by na ni prakticky jenom gravitací a to je přesně to, co od temné hmoty čekáme. V roce 2009 hledal zrcadlovou hmotu, přesněji řečeno přeměny nám důvěrně známých neutronů na neutrony zrcadlové, tým A.P.Serebrova z Petrohradského institutu jaderné fyziky s pomocí ultrachladných neutronů uvězněných v magnetickém poli  a moc se jim to nevyvedlo.

Zvětšit obrázek
Narušení parity ve slabé interakci. Kredit: P. Forman, Smithsonian Institution.

Nedávno se ale na jejich data podívali Zurab Berezhiani z Univerzity L"Aquile a Fabrizio Nesti z Národní laboratoře ve Grand Sasso a podle nich míra pozorovaného mizení ultrachladných neutronů závisí na směru a síle použitého magnetického pole. Zní to zdánlivě docela nevinně, ale právě taková drobnost nejde vysvětlit dnešní mainstreamovou fyzikou. Je také pozoruhodné, že Berezhiani s Nestim  ve svých výpočtech dosáhli statistické významnosti přesahující 5 sigma a stojí si v tomto ohledu (doufejme) lépe, než Higgsův boson.

 

 
Alenka a zrcadlo. Kredit: L. Carroll.

Autoři věří, že mohou své závěry vysvětlit existencí zrcadlového světa. Každý neutron by mohl mít schopnost proměnit se ve své zrcadlové dvojče a pak zase zpátky. Tak by si vlastně pohopsávaly mezi naším a zrcadlovým světem. Proměny zrcadlení neutronů by se podle Berezhianiho a Nestiho odehrávaly na časové škále několika sekund. Takhle rychlé mizení volných neutronů, které mají jinak poločas rozpadu o něco málo delší než 15 minut, je sice dost překvapující, ale v zásadě neodporuje výsledkům experimentálních měření ani astrofyzice. Vysvětlení chování neutronů s použitím zrcadlové hmoty je založené na předpokladu, že Země má zrcadlové magnetické pole o magnetické indukci v řádu 0,1 G (gausse). Takové pole by mohlo být vyvoláno zrcadlovými částicemi, které plují naší galaxií jako temná hmota. Naše planeta by (snad) mohla pochytat nějaké zrcadlové částice při křehkých interakcích mezi našimi částicemi a jejich protějšky ze zrcadlového světa. Ještě to samozřejmě není vůbec jisté a vyžádá si to celou řadu dalších experimentů, ale pokud mají Italové pravdu, tak se nejspíš zásadně změní částicová fyzika i astrofyzika.


Pramen:

ScienceDaily 15.6. 2012, European Physical Journal C 72: 1974, Wikipedia (Mirror matter).


 

Datum: 07.07.2012 08:08
Tisk článku

Jádra a částice - Nosek Dalibor
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 332 Kč
cena: 312 Kč
Jádra a částice
Nosek Dalibor

Diskuze:

Všechno tu už jednou bylo

Vojtěch Běhunčík,2012-07-17 22:06:42

A.C.Clarke - Technical Error from Collected Stories, 1946; česky A.C.Clarke - Technická chyba; ve sbírce klasických sci-fi povídek Směr času, Polaris 2002.
Zrcadlové otočení člověka za přítomnosti velmi intenzivního magnetického pole proběhlo ve 4-tém rozměru (který byl vlastně pátý) se všemi důsledky, včetně neslučitelnosti organismu s pro nás normálními levotočivými složkami potravy. Zpětná rotace bohužel nebyla úspěšná.
Letos v březnu uplynuly 4 roky od úmrtí Sira Arthura Charlese Clarkea, komandéra řádu britského imperia a řady dalších zasloužených titulů.

Odpovědět

Tak daleko to nejde!

Jenda Krynický,2012-07-10 13:24:45

Pri tvoreni hvezd a planet je gravitace natolik podstatna, ze dokaze zaridit, ze kdyz dochazi ke koncentraci nasi hmoty, tak bude zaroven dochazet ke koncentraci zrcadlove. A i kdyz nebude mezi nasi a zrcadlovou hmotou dochazet k jinym reakcim nez gravitacnim, tak planety maji dostatecnou gravitaci na to aby se jakekoly rozdily v pozici nashromazdene nasi a zrcadlove hmoty vyrovnaly. U jednotlivych castic, hlavne nabitych uz tohle neplati, tam vstupuji do hry i jine, na kratkou vzdalenost silnejsi sily nez gravitace.
Takze naše a zrcadlová Země na stejném místě? Ano. Já a zrcadlový já? Není důvod.
Nehlede na to, že pokud by každé "naší" částici odpovídala stejně umístěná zrcadlová částice, pak o té zrcadlové vůbec nemá smysl mluvit. A o její neviditelnosti už vůbec ne.

Odpovědět

"naše" a "zrcadlová" hmota se

Jenda Krynický,2012-07-09 15:40:36

tedy tam kde nějaké zahuštění "našeho" prachu spustilo vytváření galaxie nebo hvězdy, muselo způsobit vytváření zrcadlové galaxie či hvězdy. Koneckonců gravitace byla tou silou, která tu malou fluktuaci zvětšovala a působila další koncentraci hmoty. A pokud se naše a zrcadlová hmota vzájemně ovivňuje jen gravitací a slabou jadernou silou, pak nejen že každá naše galaxie musí mít ve stejném místě se nacházející zrcadlovou galaxii, ale i každá hvězda a planeta musí mít dvojníka ze zrcadlové hmoty.
Pokud tedy zjišťujeme gravitační působení takové hvězdy nebo planety, zjišťujeme složené působení obou hmot. Tedy možná je část hmoty jejíž gravitaci měříme neviditelá, ale vzhledem k tomu, že se nachází na stejném místě jako hmota viditelná, tak je její neviditelnost celkem irelevantní.
Kde mam chybu?

Odpovědět


Dagmar Gregorova,2012-07-10 01:45:52

...zkuste vaši konstrukci domýšlet dál, co by se stalo, kdybychom každou částici nahradili dvojicí viditelná částice + její neviditelné zrcadlové dvojče. Jak rychle byste se dopracoval do sporu s výsledky fyzikálních experimentů? Co zneviditelňuje zrcadlovou hmotu?

Odpovědět

To neodpovídá?

Jaroslav Kousal,2012-07-08 10:33:43

Země má u povrchu magnetické pole 25-65uT, to je 0,25-0,65 gauss. Co za pole má být těch 0,1gauss?

Odpovědět

Zrcadlové magnetické pole?

Jaroslav Kousal,2012-07-07 20:06:08

...to má být co?

Odpovědět


Každá těžká planeta?

Petr Vrána,2012-07-08 02:36:35

Podle nich by měla každá dostatečně těžká planeta (v galaxii) magnetické pole?

Odpovědět

Gran Sasso

Martin Krupicka,2012-07-07 14:26:04

Doufam, ze pred vypocty zkontrolovali kabely.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni


















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace