علماء فيزياء ربما اقتربوا من اكتشاف "القوة الخامسة" في الطبيعة: قد نصبح أمام شيء جديد وحماسي

قال علماء في الفيزياء إن النظرية المحيّرة التي تنص على وجود قوة أساسية خامسة في الطبيعة، قد حصلت على دفعة جديدة، مشيرين إلى أنهم ربما اقتربوا من اكتشاف هذه القوة، وذلك بفضل التذبذب غير المتوقع في جسيم دون ذري (جسيم صغير يكون أصغر من الذرة).

صحيفة The Guardian البريطانية، ذكرت الجمعة 11 أغسطس/آب 2023، أنه يوجد في الطبيعة 4 قوى أساسية وفقاً لفهمنا الحالي، موضحة أن "النموذج القياسي" لفيزياء الجسيمات يشرح ثلاثة منها، وهي "القهوة الكهرومغناطيسية، والقوة النووية القوية، والقوة النووية الضعيفة".

لكن النموذج القياسي المذكور لا يستطيع تفسير القوة الأساسية الرابعة المعروفة، وهي الجاذبية. كما يعجز النموذج عن تفسير المادة المظلمة الغامضة، التي يُعتقد أنها تشكل نحو 27% من الكون.

يقول الباحثون الآن إنه من المحتمل أن تكون هناك قوة أساسية خامسة أخرى في الطبيعة؛ حيث قال الدكتور ميتش باتل، من كلية لندن الإمبراطورية: "نحن نتحدث عن قوة أساسية خامسة لأننا لا نستطيع تفسير السلوك (الذي شهدناه في التجارب) بواسطة القوى الأربع التي نعرفها".

هذه البيانات الجديدة تأتي من التجارب التي جرت داخل مختبر مسرع الجسيمات الأمريكي، "فيرميلاب"، واستكشفت تلك التجارب طريقة حركة الجسيمات "دون الذرية" المعروفة باسم "الميونات" داخل مجالٍ مغناطيسي، و"الميونات" تشبه الإلكترونات، لكنها أثقل منها بنحو 200 مرة.

يقول باتل إن "الميونات" تتصرف مثل لعبة الخذروف الخاصة بالأطفال، حيث تدور حول محور المجال المغناطيسي، لكن "الميونات" تتذبذب أو تتأرجح أثناء حركتها، ومن المفترض أن نستطيع التنبؤ بتردد تلك الذبذبة بواسطة النموذج القياسي، لكن نتائج التجارب في "فيرميلاب" لا تتطابق مع تلك التنبؤات.

في هذا الصدد، قال أستاذ كلية لندن الجامعية جون باتروورث، الذي يعمل على تجربة أطلس داخل المسارع النووي الكبير التابع لمنظمة سيرن: "يرجع سبب التذبذب إلى طريقة تفاعل الميونات مع المجال المغناطيسي. ويمكن حساب ذلك بدقة شديدة باستخدام النموذج القياسي، لكن الحسابات ستضع في اعتبارها الجاذبية الكمية الحلقية، مع ظهور جسيمات معروفة في تلك الحلقات".

أضاف باتروورث: "إذا لم تتوافق القياسات مع التوقعات، فقد يمثل الأمر علامةً على ظهور جسيم مجهول داخل الحلقات؛ ما يمكن اعتباره حاملاً لقوة أساسية خامسة على سبيل المثال".

تُشير الصحيفة البريطانية إلى أن هذه النتائج تتماشى مع الأعمال السابقة التي جرت داخل مختبر "فيرميلاب" وخرجت بنتائج مشابهة، لكن باتل أوضح أن الشكوك قد زادت على صعيد التنبؤ النظري بالتردد، وذلك منذ ظهور النتائج الأولى وصولاً إلى البيانات الجديدة.

فمن المحتمل أن يؤدي ذلك إلى قلب الأوضاع على حد تعبيره؛ إذ قال: "قد يكون ما يرونه مجرد تفكير علمي قياسي أو ما يُدعى بالنموذج القياسي".

لكن هناك مشكلات أخرى بالطبع؛ حيث قال باتروورث: "إذا تأكد وجود التفاوت، فسوف نصبح على يقين من وجود شيء جديد وحماسي، لكننا لن نكون واثقين من ماهيته تحديداً".

أضاف باتروورث: "في السيناريو المثالي، سيؤدي التفاوت إلى ظهور أفكار نظرية جديدة ستسفر عن توقعات جديدة، ومنها توقع طريقة العثور على الجسيم الذي يحمل القوة الجديدة -إن كان هذا هو السبب. وسنحتاج لتصميم تجربة تستهدف كشف ذلك الجسيم بصورةٍ مباشرة لنحصل على تأكيدنا النهائي".