Asi by dalo velkou práci přehlédnout, že bizarní svět částicové fyziky v posledních dnech zaplavila higgsterie, která jako vlna tsunami z CERNu přetéká i mezi normální smrtelníky. Pro člověka důvěrně neseznámeného s vyjadřováním statistické významnosti v jednotkách směrodatné odchylky sigma sice není úplně snadné docenit skutečný význam oslavovaných událostí, navíc nahlodávaný pochybami samotných objevitelů, zda jde opravdu o Higgsův boson, anebo jiný boson, ještě exotičtější povahy; ale radost fyziků na semináři v Melbourne byla nefalšovaná, tak slavme s nimi. Každopádně ale, i když to tak teď nevypadá, částicová fyzika řeší i jiné zajímavé problémy, než je lov na Higgse. Jeden z nich se týká záhadného mizení neutronů a zrcadlové hmoty.
Podle fyziků je vesmír a všechno v něm postavený na symetriích a zároveň na jejich narušování, které nám dohromady skládají obrázek fungování elementárních částic a vůbec všehomíra. Jedním z případů narušení je i narušení zrcadlové symetrie, čili narušení parity částic, vlastnosti, která souvisí se změnou vlnové funkce částice při zrcadlení, neboli přechodu od pravotočivého k levotočivému systému souřadnic v obyčejném prostoru. Parita se podle všeho zachovává při elektromagnetické a silné interakci, ale při slabé interakci dochází k jejímu narušení. Do slabých interakcí totiž vstupují jenom „levotočivé“ složky částic a „pravotočivé“ složky antičástic. Podle jistých názorů existuje takzvaná zrcadlové hmota, nebo též Alenčina hmota (podle Alenky v zemi za zrcadlem), jejíž částice a antičástice narušují paritu zrcadlově opačných způsobem. Nemá pochopitelně nic blízce společného s antihmotou, to je zase jiná pohádka.
Pokud taková zrcadlová hmota existuje, tak by byla slušným kandidátem na stále chybějící temnou hmotu ve vesmíru. S naší běžnou hmotou by se totiž setkávala jen velmi slabě a působila by na ni prakticky jenom gravitací a to je přesně to, co od temné hmoty čekáme. V roce 2009 hledal zrcadlovou hmotu, přesněji řečeno přeměny nám důvěrně známých neutronů na neutrony zrcadlové, tým A.P.Serebrova z Petrohradského institutu jaderné fyziky s pomocí ultrachladných neutronů uvězněných v magnetickém poli a moc se jim to nevyvedlo.
Nedávno se ale na jejich data podívali Zurab Berezhiani z Univerzity L"Aquile a Fabrizio Nesti z Národní laboratoře ve Grand Sasso a podle nich míra pozorovaného mizení ultrachladných neutronů závisí na směru a síle použitého magnetického pole. Zní to zdánlivě docela nevinně, ale právě taková drobnost nejde vysvětlit dnešní mainstreamovou fyzikou. Je také pozoruhodné, že Berezhiani s Nestim ve svých výpočtech dosáhli statistické významnosti přesahující 5 sigma a stojí si v tomto ohledu (doufejme) lépe, než Higgsův boson.
Autoři věří, že mohou své závěry vysvětlit existencí zrcadlového světa. Každý neutron by mohl mít schopnost proměnit se ve své zrcadlové dvojče a pak zase zpátky. Tak by si vlastně pohopsávaly mezi naším a zrcadlovým světem. Proměny zrcadlení neutronů by se podle Berezhianiho a Nestiho odehrávaly na časové škále několika sekund. Takhle rychlé mizení volných neutronů, které mají jinak poločas rozpadu o něco málo delší než 15 minut, je sice dost překvapující, ale v zásadě neodporuje výsledkům experimentálních měření ani astrofyzice. Vysvětlení chování neutronů s použitím zrcadlové hmoty je založené na předpokladu, že Země má zrcadlové magnetické pole o magnetické indukci v řádu 0,1 G (gausse). Takové pole by mohlo být vyvoláno zrcadlovými částicemi, které plují naší galaxií jako temná hmota. Naše planeta by (snad) mohla pochytat nějaké zrcadlové částice při křehkých interakcích mezi našimi částicemi a jejich protějšky ze zrcadlového světa. Ještě to samozřejmě není vůbec jisté a vyžádá si to celou řadu dalších experimentů, ale pokud mají Italové pravdu, tak se nejspíš zásadně změní částicová fyzika i astrofyzika.
Pramen:
ScienceDaily 15.6. 2012, European Physical Journal C 72: 1974, Wikipedia (Mirror matter).
Diskuze:
