četrtek, 23. april 2009

13 stvari, ki nimajo smisla - četrtič

7. Tetranevtroni
Pred nekaj leti je pospeševalnik delcev v Franciji zaznal šest delcev, ki ne bi smeli obstajati. Imenujejo se tetranevtroni: štirje nevtroni, ki so skupaj povezani na način, ki kljubuje zakonom fizike.
Francisco Miquel Marques iz pospeševalnika Ganil se sedaj s sodelavci trudi, da bi eksperiment ponovili. Če jim bo uspelo, nas bodo ti tetranevtroni mogoče prisilili, da znova globoko razmislimo o silah, ki držijo skupaj atomska jedra.
Ekipa v Franciji je obstreljevala majhno tarčo ogljika z berilijevimi jedri in nato preučila ostanke, ki so odleteli v bližnje detektorje. Pričakovali so, da bodo videli dokaze o štirih posameznih nevtronih, ki so zadeli detektorje. Namesto tega so našli samo en blisk svetlobe na enem detektorju. Energija tega bliska je nakazovala, da so štirje nevtroni prispeli istočasno do detektorja. Seveda bi lahko bilo to zgolj naključje: štirje nevtroni so mogoče prileteli na isto mesto ob istem času. Ampak ta možnost je skrajno neverjetna.
A še vedno ne tako neverjetna, kot je obstoj tetranevtroni ,bi rekli nekateri, ker v standardnem modelu fizike delcev tetranevtroni preprosto ne obstajajo. Po znamenitem Paulijevem izključitvenem principu niti dva protona ali nevtrona v istem sistemu ne morata imeti enakih kvantnih lastnosti. Dejansko je močna jedrska sila, ki bi jih držala skupaj, uglašena na tak način, da ne more držati skupaj niti dveh nevtronov, kaj šele štiri.
Obstaja pa še več dobrih razlogov, da dvomimo o obstoju tetranevtronov. Če upognemo zakone fizike tako, da dovolimo, da se štirje nevtroni povežejo skupaj, nastane cel kaos. To bi pomenilo, da je mešanica elementov, ki je nastala po velikem poku nekonsistentna s tem, kar sedaj lahko vidimo, in še slabše, nastali elementi bi hitro postali pretežki, da bi vesolje zdržalo. "Mogoče bi se vesolje sesedlo, še preden bi imelo možnost, da bi se razširilo," pravi Natalia Timofeyuk iz Univerze Surrey v VB.
A v tem razmišljanju obstaja tudi nekaj lukenj. Uveljavljene teorije dovolijo tetranevtronom, da obstajajo - čeprav samo smešno malo časa. "To bi lahko bil razlog, da so štirje nevtroni zadeli Ganlijeve detektorje istočasno," pravi Timofeyukova. Obstaja pa še drug dokaz za idejo, da je snov lahko sestavljena iz večjega števila nevtronov: nevtronske zvezde. Ta telesa, ki vsebujejo ogromne količine vezanih nevtronov kažejo, da v igro pridejo zaenkrat še nepoznane sile, ko se nevtroni zberejo v tako veliki masi.

8. Anomalija vesoljskih sond Pionir
To je zgodba dveh vesoljskih sond. Pionir 10 je bil izstreljen leta 1972; Pionir 11 leto pozneje. Sedaj bi morala obe sondi že zdavnaj drseti v globoko vesolje, brez da bi ju še kdo spremljal. A njune trajektorije so se izkazale za daleč preveč zanimive, da bi jih ignorirali.
To je zato, ker jih neznana sila vleče oziroma potiska in povzroča, da pospešujeta. Ta pospešek je izjemno majhen, manj kot nanometer na sekundo na sekundo. To je enakovredno samo eni deset-milijardinki gravitacije na površju Zemlje, vendar je dovolj, da je zaneslo sondo Pionir 10 okrog 400.000 kilometrov izven načrtovane poti. Nasa je izgubila stik s Pionirjem 11 leta 1995, ki je do tiste točke doživljal povsem enak odklon, kot njegova sestrska sonda. Kaj je torej povzročilo to anomalijo?
Tega ne ve nihče. Nekatere možne razlage so že bile črtane, vključno z okvaro programske opreme, sončnim vetrom ali odtekanjem goriva. Če je vzrok nek gravitacijski efekt, potem je tak, o katerem ne vemo ničesar. Dejansko so fiziki tako zbegani, da so nekateri skrivnost povezali z drugimi misterioznimi pojavi.
Bruce Bassett iz Univerze Portsmouth v VB je predlagal, da ima zmešnjava s Pionirjem mogoče nekaj opraviti z spremembami v eni temeljnih fizikalnih konstant imenovani alfa. Drugi so govorili o vplivih temne snovi - ampak, ker še vedno ne vemo, kaj naj bi temna snov sploh bila - to ne pomaga mnogo. "Vse skupaj je tako noro intrigantno," pravi Michael Martin Nieto iz Los Alamos National Laboratory. "Imamo samo predloge, od katerih še noben ni bil dokazan".
Nieto je pozval k novim analizam podatkov o zgodnjih trajektorijah, ki bi po njegovem mogoče dale nove sledi. A da bi prišli do dna tega problema znanstveniki v resnici potrebujejo misijo, ki bo zasnovana specifično, da bi testirala nenavadne gravitacijske učinke v zunanjih sferah sončnega sistema.
"Enkrat bomo našli razlago," pravi Nieto. "Seveda upam, da bo prišla na dan kakšna nova fizika. Ampak ko enkrat fizik začne delati na osnovi upanja potem mu je usojen propad". Nieto se boji, da bo razlaga za anomalijo leta sond Pionir na koncu mogoče kakšen dolgočasen efekt, kot je neopažen izvor vročine na krovu plovila.

Ni komentarjev: