آخرین تحقیقات نشان می‌دهد که در آزمایش‌هایی بر روی ذرات زیراتمی در نزدیکی شیکاگو انجام شده‌اند، سرنخ‌های جدیدی در مورد نیروی پنجم طبیعت پیدا شده است. دانشمندان با تأکید بر این نکته می‌گویند که ذرات زیراتمی به نام "میون‌ها" (muons) به نظریه‌های فعلی فیزیک ذرات پاسخ نمی‌دهند. به همین دلیل، امکان وجود یک نیروی ناشناخته که بر رفتار میون‌ها تأثیر می‌گذارد، بسیار جدی می‌پذیرفته می‌شود.

در آزمایش‌ها بر روی حرکت تکراری میون‌ها، مشاهداتی به وجود می‌آید که با محاسبات نظری فعلی فیزیک ذرات همخوانی ندارد. این مشاهدات ممکن است نشانه‌ای از وجود یک فیزیک ناشناخته باشد.

تقریباً ۲۰ سال از کشف ناهنجاری میون در شتاب‌دهنده ذره‌ای بروک‌هیون می‌گذرد و در حال حاضر، در پروژه همکاری میون g-2 (جی منهای ۲)، صدها دانشمند آخرین اندازه‌گیری‌های حرکت میون‌ها در میدان الکترومغناطیسی را گزارش کرده‌اند.

میون‌ها در متوسط کمی بیش از یک دوم میکروثانیه دوام دارند، اما در این مدت کوتاه، جرم آن‌ها مانند الکترون رفتار می‌کند. آن‌ها در حضور نیروی الکترومغناطیسی و تعامل آن با گشتاور مغناطیسی، مانند الکترون‌ها جلو و عقب حرکت می‌کنند.

دانشمندان تصور دقیقی دارند که می‌تواند حرکت میون‌ها در میدان الکترومغناطیسی را توصیف کند. آن‌ها حتی برای این حرکت یک عبارت مشخص دارند که به آن "g" یا "نسبت چرخش مغناطیسی" می‌گویند.

اما در مواردی که تنها یک ضربه الکترومغناطیسی و یک میون وجود داشته باشد، تمامی چرخش‌ها به‌طور نظری قابل پیش‌بینی هستند. به عبارت دیگر، مقدار g برای میون برابر با ۲ است.

متأسفانه در دنیای کوانتوم، آرامی بسیار آشفته است و ذرات بسیاری به‌وجود می‌آیند و از بین می‌روند. این ذرات به نحوی بر روی حرکت میون‌ها تأثیر می‌گذارند که حرکت آن‌ها مختل می‌شود. این اختلال به ما نشان می‌دهد که مقدار g باید اندکی بزرگ‌تر از ۲ باشد. به عبارت دیگر، اگر از g مقدار ۲ را کم کنیم، می‌توانیم الگوی حرکت تمام جنبش‌های کوانتومی اطراف میون را بدست آوریم.

با این حال، هر ذره کوانتومی در زمانی مشخص و ویژگی‌های مشخصی دارد که در مدل استاندارد فیزیک توصیف می‌شود. با استفاده از این مدل، می‌توانیم حرکت واقعی میون را به‌صورت عددی بیان کنیم.

با این وجود، این عدد با نتایج آزمایش‌های قبلی هماهنگی ندارد. تا به حال، دقیقاً توجیهی برای این اختلاف ارائه نشده است. این اختلافات می‌تواند ناشی از یک استثنای آماری، یک نقض در آزمایش یا حتی شکافی در نظریه باشد.

اکنون با این آزمایش جدید، به نظر می‌رسد که باید به وجود یک نقطه ضعف در مدل استاندارد فیزیک پذیرفت. با توجه به مشکلاتی که انرژی تاریک و ماده تاریک به این مدل ایجاد کرده بودند، این نقطه ضعف احتمالاً نشانه‌ای از ناقص بودن نظریه مدل استاندارد است.

نتیجه به‌دست آمده از g-2 جدید دانشمندان را متقاعد کرده که ممکن است این ذره (میون) سرنخ‌ای باشد برای وجود یک فیزیک ناشناخته که ما را به سمت نیروی پنجم طبیعت هدایت کند و این مفهوم تا به حال ما نمی‌توانستیم تصویری دقیق از آن داشته باشیم.

در دهه‌های آینده، دانشمندان با ترکیب نتایج آزمایشات گذشته و داده‌های جدید، به تقویت این ایده خواهند پرداخت. در نتیجه، انتظار می‌رود که استانداردهای قطعیت بیشتری برای مقدار g-2 به‌دست آید و به‌این ترتیب دنیای فیزیک برای همیشه تغییر کند.

اگر به اخبار دنیای تکنولوژی علاقه مند هستید، ما را در شبکه‌های اجتماعی مختلف تلگرام، روبیکا، توییتر، اینستاگرام و آپارات همراهی کنید.