Zprávy, které nedávno přišly z končícího urychlovače částic Tevatron nedaleko Chicaga  v americkém státě Illinois naznačovaly cosi mimořádného. Při analýze dat ze srážek protonů s jejich protějšky z antihmoty (antiprotony) vědci objevili něco, co zkrátka nedokázali vysvětlit.

Jde skutečně o novou částici? Kolegové z jiného experimentu v Tevatronu s nimi nesouhlasí.

Prakticky jakákoliv věda má svou hlavní teorii, v jejímž rámci podniká svá bádání většina vědců. Biologie teorii evoluce, geologie deskovou tektoniku a částicová fyzika má svůj »standardní model«. I když se v současné vědě najde řada »heretiků«, kteří standardnímu modelu prorokují brzký konec, přece jen se jedná o teorii, která zatím nejlépe odpovídá všem experimentálním datům.

Co tedy naznačují drobné »šťouchance«, jimiž se v poslední době častují vědci z různých experimentů v Tevatronu? Statistickou chybu, nebo počátek nové fyziky? Nadšené hlavy bude nejspíše bohužel třeba malinko zchladit. Podle posledních zpráv se zdá, že platit bude první z možností.

První zprávy z detektoru CDF

Obří urychlovač částic Tevatron, který je součásti Fermiho laboratoře (Fermilab), má své dny již sečteny. Ještě před tím, než bude definitivně zastaven a rozebrán, ozvala se z jeho útrob labutí píseň. Během analýzy dat z jednoho ze dvou jeho hlavních experimentů CDF (viz rámeček) byl obsluhujícími fyziky objeven velmi zvláštní jev, který jako by na poslední chvíli naplnil jeden z cílů  celého experimentu, tedy pátrat po částicích mimo »standardní model«.

Kromě nezvykle vysokého počtu částic známých jako W-bosony (částice slabé interakce)  byly na CDF detektoru patrné i dva další proudy částic. Takové částice nepředpovídal žádný známý teoretický model. Mezi fyziky proto zavládlo vzrušení.

V takovém případě by totiž nešlo jen o nového člena již beztak dost velké „zoo“ subatomárních částic, ale přímo o stopu nové, dosud neznámé síly přírody. Tu by  bylo nutno přičíst ke čtyřem doposud známým silám, tedy k slabé, silné, elektromagnetické a gravitační interakci.

Oprava z Tevatronu: nová částice nejspíše není (neexistuje?)

Takový závěr by byl jistě grandiózní, mnoho teoretických fyziků z něj však rozhodně neplesalo. Záhy po první informaci o možném objevu nové částice se od dalších vědců pracujících v  Tevatronu ozvaly kritické hlasy.

Vědci, kteří pracují na experimentu známém jako »DØ experiment« oznámili, že nedospěli ke stejným datům jako jejich kolegové z experimentu »Collider Detector (CDF)«. I samotný nesoulad v datech mezi dvěma experimenty je však důležitý.

Podle mluvčího »DØ experimentu« Dmitrije Denisova bylo za posledních 10 let publikováno na 500 různých studií z obou experimentů a jen asi ve dvou až třech případech nedošlo ke shodě. Něco takového pochopitelně nutí řadu teoretiků ke spekulacím.

„Myslím, že nyní je v první řadě čas vrátit se k experimentům a znovu analyzovat data,“ zdůrazňuje experimentální povahu fyziky Dmitrij Denisov. Štafetový kolík ověřování v budoucnu již převezme Velký hadronový srážeč (LHC) v CERNu nedaleko Ženevy, kde se proti sobě ženou paprsky protonů (patří také mezi hadrony).

Na návštěvě v Tevatronu

Před zprovozněním Velkého hadronového srážeče (LHC) okupoval Tevatron nedaleko amerického Chicaga první příčku největšího světového urychlovače částic po dlouhých 27 let. První urychlený paprsek protonů zde proletěl již 3. 7. 1983, od té doby prošel řadou často velmi nákladných technologických inovací.  Zprovoznění LHC však učinilo jeho existenci prakticky zbytečnou a americká vláda proto rozhodla, že tento rok bude jeho provoz prakticky ukončen.

Tevatron hostil dva základní druhy experimentů, které se vzájemně doplňovaly v pátrání po základních stavebních kamenech hmoty a částicích mimo »standardní model«.  V každém z nich pracovalo okolo 600 vědců z nejrůznějších univerzit napříč Spojenými státy i zbytkem světa.

Prvním z nich je »Detektor srážek« (Collider Detector of Fermilab – CDF), druhým pak další z detektorů, tzv. »DØ experiment« (psáno někdy také DZero experiment). Ačkoliv bylo jejich experimentální uspořádání různé, jejich výsledky se shodovaly na 99 %.