Nobel-díjat érhet az ötödik erő

A természet ötödik alapvető kölcsönhatását fedezhették fel Debrecenben – jelent meg 2016 nyarán a Nature honlapján. A debreceniek idén megismételték az Atommagkutató Intézet kísérleti eredményeit. Ha más is képes lesz erre, új fejezet nyílik a fizikában.

A genfi kutatóközpont szakemberei 2021 tavasza után ellenőrizhetik a debreceni felfedezést Fotó: Pierre Albouy Forrás: Reuters

Hsziao Cung-feng (Xiao Congfeng)az „ötödik erőt” keresi. A Kínai Tudományos Akadémia fizikaprofesszora egyike azoknak, akik a rejtélyes X17 részecskére vadásznak. – Azt kérdeztem a pekingi spektrométeres központ munkatársaitól, hogy eszközük alkalmas-e a részecske kimutatására. Elvileg lehetséges, de a munka nagyon nagy kihívást jelent. Különleges környezetre van szükség a jelenség megragadásához – idézte Hsziaót az Sg.news.yahoo.com portál. A fizikus másokkal együtt olyan részecske után kutat, amely – ha sikerül bizonyítani a létezését – az utóbbi évek legfontosabb felfedezése lehet.

A tudomány négy alapvető kölcsönhatást ismer: a gravitációs, az elektromágneses, az erős és a gyenge nukleáris kölcsönhatást. Mind a négy kimutatható az atomok magjában. Az ötödikként emlegetett sötét kölcsönhatás is ott lehet, de hogy létezik-e, vitatott. Ha valamelyik neves amerikai intézetben találnak erre utaló jelet, a világsajtó tele lenne az eredménnyel. De mert először debreceni kutatók észlelték a részecskére utaló jeleket, erős a kétkedés. Annak ellenére az, hogy a világ talán legjobb szaklapjában, a Physical Review Lettersben jelent meg 2016-ban a beszámoló.

A genfi kutatóközpont szakemberei 2021 tavasza után ellenőrizhetik a debreceni felfedezést
Fotó: Reuters

Ahogy arról lapunkban írtunk, Krasznahorkay Attilának holland kollégája, F. W. N. de Boer említette a 2000-es évek elején, hogy különös eltérést tapasztalt, amikor a lítiumot protonokkal sugározta be. A bombázás hatására a lítiumatommagok egy része nyolcas tömegszámú, rendkívül instabil berilliummá alakult, amely pillanatok alatt tovább bomlott. Krasznahorkay Attila és csoportja 2016 januárjában publikált tanulmányában azt írta, hogy a berillium egy új, eddig ismeretlen részecske formájában adja le energiáját – a részecske tömege csupán 34-szer nagyobb az elektronénál, azaz 17 MeV/c2. A logikus következtetés: a fizikusok a sokak által X17-es részecskeként emlegetett különleges valaminek a bomlását detektálták. Az X17 létezését azonban a részecskefizika széles körben elfogadott „standard modellje” nem tudta értelmezni. Természetes volt a fizikusok kételkedése, akik arra gyanakodtak, hogy a megfigyelt anomáliát valamilyen kísérleti hiba okozhatta. A debreceniek a héliumatom magját gerjesztve hasonló kísérleteket végeztek, mint korábban a berilliummal. A héliumnál megfigyelt anomália szintén az X17 részecskével értelmezhető. Most már két különböző eredmény utal ugyanarra. (Az új cikket az ArXiv internetes portálra tették fel és a Physical Review Letters folyóirathoz küldték be közlésre – a megjelenés a következő hónapokban várható.)

A tudománytörténetben többször előfordult, hogy valaki állított valamit, amit mások nem tudtak megismételni. A magyarokat igazoló vagy cáfoló eszköz nagyon kevés van a világon. Ilyen lenne a genfi CERN központban található nagy hadronütköztetőnek (LHC) nevezett, 27 kilométer hosszú, gyűrű alakú alagúttal rendelkező részecskegyorsító. A héliummal hűtött mágnesekből álló részecskegyorsítót – miután egyebek mellett igazolta a Higgs-bozon létezését – tavaly leállították, és elkezdték a felújítását. A kísérletek várhatóan 2021 márciusában kezdődnek újra. Azaz innen sokáig nem várható eredmény. Kína is lehetséges helyszín, hiszen ott épülnek a világ legnagyobb és legfejlettebb részecskefizikai létesítményei. A 4,26 milliárd dollárba kerülő elektron-pozitron ütköztető várhatóan háromszor nagyobb lesz az európai LHC-nál, miközben feleannyiba kerül.

Ha a magyar fizikusok következtetése helyesnek bizonyul, akkor a munka Nobel-díj-várományos, de az észlelt zavar az eszközök hibája is lehet. A világ fizikusközössége egészen addig szkeptikus marad, amíg valaki meg nem ismétli az eredményeket. Hsziao Cung-feng csapata azon kutatócsoportok egyike, amelyek erre törekednek. A kínai professzor szerint ha az ötödik erő létezik, akkor egy univerzális természeti jelenséget mutattak ki Debrecenben.