Een experiment met een proton en Muon zorgt ervoor dat fysica faalt

Natuurkunde is krankzinnig en volgt niet altijd de wetten die we in de afgelopen duizenden jaren van opgebouwde observatie en analyse hebben geformuleerd. Voorbeeld: een nieuwe studie die vandaag is gepubliceerd in Wetenschap dat illustreert hoe de grootte van de straal van protonen, bepaald door zijn interacties met andere, kleinere deeltjes, zo verwarrend kan veranderen dat fundamentele theorieën die aan het standaardmodel en de kwantummechanica zijn gebonden, worden verstoord. Met andere woorden, iets is gemeen. Oh liefje!

Zie, de straal van een proton (protonen verblijven in de kern van een atoom, samen met neutronen) verandert op basis van elektronen die er omheen draaien. Elektronen veroorzaken veranderingen in de totale lading van een atoom die invloed hebben op de orbitale straal. Eerder onderzoek heeft echter aangetoond dat het plaatsen van een zwaardere versie van het elektron - een a muon - in de baan van een proton creëert het echt vreemd versie van een waterstofatoom dat een protonradius creëert, we hebben geen model om correct te berekenen. Met andere woorden, het neukt onze fysica shit up.

Kortom, het zware muon-elektron werpt een sleutel in het gebruik van modellenfysici om de structuur en het gedrag van kleine deeltjes te bepalen. De nieuwe studie in kwestie leek in principe te bevestigen dat er een probleem was door een muon rond de baan van deuterium te plaatsen - een zware isotoop van waterstof.

Als er geen probleem was, d.w.z. als wetenschappers traditionele noties van fysica en het gehele raamwerk van het universum correct waren - zou de baan van de deuteriumproton op een voorspelbare, reeds waargenomen manier gereageerd hebben op het muon.

In plaats daarvan, jep, werd shit raar. De straal van de deuterium-protonen raakte volledig verward en inconsistent op een manier die onderzoekers nog steeds niet kunnen verklaren of voorspellen.

En helaas is er geen manier om deze puzzel te verzoenen met de huidige natuurkundetheorieën.

Ars Technica heeft een redelijk goede beschrijving van hoe het experiment precies werkt, als je geïnteresseerd bent om een ​​kijkje te nemen. De belangrijkste afleiding is echter dat de resultaten buiten de drempel van een statistische fout lagen - wat het onderzoeksteam zag was inderdaad een anomalie die, nou ja, vermeend gebeuren. We kunnen het nu niet uitleggen.

Zoals alle onderzoeken die meer vragen dan antwoorden oproepen, is het enige wat we kunnen doen om dit mysterie op te lossen, meer onderzoeken uitvoeren en meer metingen verzamelen die voor meer duidelijkheid kunnen zorgen.