سلوك غريب لجسيم دون ذري قد يُحدث هزة في عالم الفيزياء

أثار تذبذب غريب لجسيم دون ذري يسمى ميون في أثناء تجربة بأحد مختبرات الولايات المتحدة شكوكاً متزايدةً لدى العلماء بأن هناك حلقة مفقودة في فهمهم للفيزياء، ربما تكون بعض الجسيمات غير المعروفة أو قوة مجهولة.

وأعلن باحثون، أمس الخميس، عن نتائج جديدة بشأن الميون، وهو جسيم مغناطيسي سالب الشحنة يشبه الإلكترون لكنه أكبر بمقدار 200 مرة، توصلوا إليها في تجربة بمختبر فيرمي الوطني التابع لوزارة الطاقة الأميركية بولاية إلينوي.

ودرست التجربة تذبذب جسيمات الميون في أثناء انتقالها عبر مجال مغناطيسي. ويملك الميون مثل الإلكترون قوة مغناطيسية داخلية صغيرة تتسبب في اهتزازه، أو ما يعرف تقنياً بأنه “تحرك مداري” بما يشبه رأس المغزل، أثناء وجوده في مجال مغناطيسي.

لكن سرعة الاهتزاز التي تم قياسها في التجربة اختلفت بشكل كبير عما كان متوقعاً بناء على النموذج المعياري لفيزياء الجسيمات، وهي نظرية تشرح كيفية تفاعل اللبنات الأساسية للمادة والتي تحكمها القوى الأساسية الأربعة في الكون.

معلومات نشرها فريق البحث عن الميون

وتستمر النتائج الجديدة، التي تستند إلى بيانات صادرة في عام 2021، في التلميح إلى وجود بعض العوامل الغامضة بينما يحاول الباحثون كشف التناقض بين التوقعات النظرية ونتائج التجارب العملية.

وقال بريندان كيسي كبير العلماء في مختبر فيرمي وأحد مؤلفي ورقة بحثية حول النتائج نشرت في مجلة “فيزيكال ريفيو ليتر”: “نحن نبحث عن مؤشر على أن الميون يتفاعل مع شيء لا نعرفه. يمكن أن يكون أي شيء: جسيمات جديدة، قوى جديدة، أبعاد جديدة، سمات جديدة للزمكان، أي شيء”.

ويأمل الباحثون في الإعلان عن نتائجهم النهائية باستخدام جميع البيانات التي تم جمعها في غضون عامين تقريباً.