|
Ένα από τα πιο μεγαλεπήβολα οράματα της φυσικής θα μπορούσε
να είναι μια οφθαλμαπάτη. Η συμβατική άποψη θέλει όλες τις θεμελιώδεις
δυνάμεις της φύσης να διαχωρίζονται από μία ενιαία δύναμη αμέσως μετά τη
Μεγάλη Έκρηξη. Τώρα φαίνεται ότι τα κβαντικά φαινόμενα μπορεί να μην
επιτρέπουν να αποδειχθεί αν αυτή η ιδέα είναι σωστή.
Στη δεκαετία του 1970, δεδομένα από το Μεγάλο Επιταχυντή
Ηλεκτρονίων Ποζιτρονίων στο CERN υπαινίχθηκαν ότι η ισχυρή, η ασθενής και
η ηλεκτρομαγνητική δύναμη είχαν αρχίσει να συγκλίνουν σε ενέργειες
που δημιουργήθηκαν κατά τη διάρκεια των συγκρούσεων μεταξύ των σωματιδίων.
Κάνοντας προβολή
αυτής της σύγκλισης σε πολύ υψηλότερο επίπεδο ενέργειας, οι φυσικοί
υπέθεσαν ότι οι δυνάμεις αυτές θα γίνουν δυσδιάκριτες σε περίπου 1016 Gev. Το σύμπαν
όμως ήταν σε αυτή την ενεργειακή κατάσταση αμέσως
μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, γεγονός που υποστηρίζει την άποψη ότι όλες οι δυνάμεις μπορούν να
ήταν κάποτε ενωμένες.
Τον τελευταίο καιρό ο Xavier Calmet του Καθολικού Πανεπιστημίου της Λουβέν στο Βέλγιο και
οι συνάδελφοί του υποστηρίζουν ότι μπορεί να είναι αδύνατον να αποδειχθεί
αν η θεωρία αυτή είναι σωστή, με οποιοδήποτε πείραμα σε επιταχυντή
σωματιδίων.
Το πρόβλημα κατά τη γνώμη τους είναι ότι τα υψηλά επίπεδα ενέργειας, κατά την οποία εκτιμάται ότι θα προκύψει
η ενοποίηση όλων των δυνάμεων, είναι κοντά στην κλίμακα Planck, στην οποία
οι κβαντικές διακυμάνσεις στο χωρόχρονο γίνονται
ισχυρές. Οι διακυμάνσεις αυτές μπορούν να δημιουργήσουν τεράστιες
αβεβαιότητες ως προς την ισχύ των δυνάμεων αυτών σε αυτή την κλίμακα,
λέει ο Calmet. Αν βέβαια αυτό αληθεύει, τότε θα σήμαινε ότι όλα τα στοιχήματα είναι
άκυρα
για το πώς πραγματικά θα συμπεριφερθούν οι δυνάμεις στην περιοχή υψηλής ενέργειας
- δεν έχει σημασία τι θα μπορούσαν να δείξουν τα στοιχεία από τους
επιταχυντές σωματιδίων στο μέλλον.
Οι υπολογισμοί των ερευνητών εξερεύνησαν το κατά πόσον η ύπαρξη "υπερσυμμετρικών" σωματιδίων θα
προκαλέσει μια διαφορά στην κλίμακα Planck. Τα υπερσυμμετρία μοντέλα,
σχεδιασμένα για την αντιμετώπιση των εγγενών προβλημάτων στις καθιερωμένες
θεωρίες της ενοποίησης, υποστηρίζουν ότι κάθε σωματίδιο έχει έναν εταίρο υψηλής
ενέργειας. Η ύπαρξη όλων αυτών των επιπλέον υπερσυμμετρικών
σωματιδίων μειώνει την κλίμακα Planck, και προκαλεί αρκετή αβεβαιότητα
κάνοντας αδύνατον να πει κάποιος εάν η ενοποίηση απαντάται σε υψηλότερα
επίπεδα ενέργειας.
Τα
αποτελέσματα της μελέτης τους θα εμφανιστούν στο
Physical Review Letters (www.arxiv.org/abs/0809.3953).
Ο
Calmet παραδέχεται ότι όλα αυτά είναι 'λίγο καταθλιπτικά', διότι
αποθαρρύνει τις
ελπίδες για μια Μεγάλη Ενοποιημένη Θεωρία που να προκύπτει από τις σχετικά
χαμηλής ενέργειας μετρήσεις που θα γίνουν στο Large Hadron Collider
στο CERN. "Έχουμε αποδείξει ότι αυτό είναι σχεδόν αδύνατο¨", λέει. "Εμείς
ποτέ δεν θα μάθουμε αν η ενοποίηση θα συμβεί με αυτές τις μετρήσεις
χαμηλής ενέργειας."
Ο
Frank Wilczek του MIT λέει πως η ανακοίνωση προσφέρει μια "σωτήρια προειδοποίηση", αλλά θεωρεί ότι δεν υπάρχει λόγος για
πανικό ακόμα. Ο υπολογισμός των κβαντικών φαινομένων σε υψηλές
ενέργειες είναι κυρίως μια εικασία, λέει, και μπορεί να αποδειχθεί δεν είναι τόσο
ισχυρή όσο αναμενόταν. Τα αποτελέσματα από το νέο επιταχυντή LHC θα μας φέρει σε
μια καλύτερη
θέση για να αποφασίσουμε, προσθέτει.
|
