Magyar fizikusok, elképesztő felfedezésről adtak hírt

Magyar fizikusok, elképesztő felfedezésről adtak hírt – eddig ismeretlen erőt találtak

A Nature honlapján május 25-én megjelent cikk szerint valami nagyon
különleges dolgot fedeztek fel Debrecenben: a természet ötödik alapvető
kölcsönhatását. A Magyar Tudományos Akadémia Atommagkutató Intézetének
kísérleti eredményeit világszerte próbálják majd megismételni.

A Nature News május 25-én közölt cikke – Hungarian physics lab found a
fifth force of nature? címmel – az MTA Atomkiban elvégzett kísérletekre
hivatkozik.

Ezekről a kísérletekről idén februárban már beszámoltunk az
MTA honlapján.

Krasznahorkay Attila és munkatársai egy elektron-pozitron
spektrométerrel vizsgálták a nagyenergiás atommag-átmenetekben keletkező
elektron-pozitron párok szögkorrelációját, és az előrejelzésekhez
képest egy olyan eltérést tapasztaltak, amit a jelenlegi magfizikai
ismeretek alapján nem lehet értelmezni. A megfigyelés ugyanakkor
összhangban van egy új, kis tömegű semleges részecske feltételezésével,
aminek a tulajdonságai egyeznek az elméletileg várható sötét fotonéval. A
sötét fotont a sötét anyag részecskéi közötti kölcsönhatás leírására
vezették be.

Elektron-pozitron spektrométer az Atomkiban /Forrás: MTA Atomki/

A magyar kutatók által elvégzett kísérlet felkeltette a nemzetközi
kutató közösség figyelmét, az elméleti és a kísérleti szakemberekét
egyaránt. Azonban azt gyanítják, hogy nem sötét fotont sikerült
kimutatni, hanem egy új, ötödik erőt, vagyis a természet ötödik alapvető
kölcsönhatását (a gravitáción, az elektromágneses kölcsönhatáson, az
erős és a gyenge magerőn kívül).

A bejelentésre felbolydult a fizikus közösség, és világszerte független
méréseket fognak elvégezni nagyhírű laboratóriumok, hogy a debreceni MTA
Atomki megfigyeléseit megerősítsék vagy megcáfolják.

Krasznahorkay Attila az mta.hu-nak elmondta: kísérletükben ők a sötét
kölcsönhatás közvetítő részecskéjét, a sötét fotont keresték. Valójában
ez egy ötödik erő, az úgynevezett sötét erő felfedezését jelentené,
aminek a kutatása jelenleg nagy erőkkel folyik a világ nagy
részecskefizikai laboratóriumaiban. A sötét foton létezésének elméletét
az elmúlt években részletesen kidolgozták. Egy ugyanolyan (U1)
szimmetriával rendelkező részecske lehetne, mint a foton, a látható fény
kvantuma, ami az elektromágneses kölcsönhatást közvetíti. Ha azonban
két egyforma szimmetriával (U1) rendelkező részecske van a természetben,
akkor az elmélet szerint azok kölcsönhatása is lehetséges. Ezen
kölcsönhatás erősségét a korábbi kísérleti adatok (a müon g-2
anomáliájának illesztése) alapján meg tudták határozni.

A debreceni kísérletben felfedezett részecske csatolási állandója
azonban csak az elméletileg várható érték kb. tizedrészének adódott. A
történetet színesíti, hogy az elmúlt év végén a sötét fotonra előre
jelzett csatolási állandó tartományt kísérletileg kizárták, de ez a
kizárás a Debrecenben felfedezett részecskét nem érintette. Ezt a
furcsa, kis csatolási állandóval rendelkező részecskét az amerikai
elméleti fizikusok egy csoportja egy speciális tulajdonságokkal
rendelkező (protonokhoz kevésbé csatolódó, protonfóbiásnak nevezett)
ötödik kölcsönhatásként értelmezte. Ez keltette fel a Nature
újságírójának a figyelmét.

„A méréseinket természetesen mi is folytatni fogjuk az MTA Atomki új
Tandetron gyorsítójánál, egy új elektron-pozitron spektrométer
segítségével. Az atommag, mint egy nagyon speciális femto-laboratórium
tartalmazza az összes eddig ismert kölcsönhatást, sőt valószínűleg az
eddig ismeretlen ötödik kölcsönhatást is. Ez biztosítja számunkra, hogy
erre az új kölcsönhatásra további információkat szerezzünk” – mondta
Krasznahorkay Attila.

További információ: 

Krasznahorkay Attila, MTA Atommagkutató Intézet

Az MTA Atomki weboldala