Едно од најголемите прашања во физиката, кое ги измачува научниците цел век, гласи: колку долго живее еден слободен неутрон пред да се распадне? Се чини дека одговорот на оваа енигма е конечно на повидок, а неговите импликации би можеле целосно да го променат нашето разбиране за фундаменталните честички и структурата на Вселената.
Потеклото на мистеријата
Сè започнува во 1932 година, веднаш по откривањето на неутронот. Научниците оттогаш се обидуваат прецизно да го измерат времето на неговиот распад кога не е врзан во атомско јадро. Ова мерење, познато како „животен век на неутронот“, е клучно за нуклеарната физика и за објаснувањето како се формирале првите хемиски елементи неколку минути по Големиот тресок.
Проблемот со двата методи
За мерење на животниот век на неутроните се користат два основни методи, кои за жал даваат различни резултати:
- Метод на „сноп“: Се насочуваат неутронски снопови и се брои бројот на произведени протони. Овој метод покажува просечен животен век од 888 секунди.
- Метод на „шише“: Ултрастудени неутрони се заробуваат во „стапици“, а по одредено време се бројат преостанатите. Овој метод покажува 878 секунди.
Разликата од 10 секунди можеби изгледа мала, но во физиката на елементарните честички, ова е огромно и необјасниво несовпаѓање.
Нова теорија: „Тмниот“ водороден атом
Физичарот Јуџин Окс нуди револуционерно решение за овој проблем. Според неговото истражување, во мал процент од случаите (околу 1%), неутронот не се распаѓа на три честички (протон, електрон и антинеутрино), туку на само две: неутрино и егзотичен вид на водороден атом.
Окс ја именува оваа честичка како водород од „втор тип“. Кај овој атом, електронот е толку блиску до протонот што честичката нема електричен диполен момент. Тоа значи дека таа не може ниту да емитува, ниту да апсорбира светлина, што ја прави невидлива за сите традиционални детектори и електромагнетни инструменти.
Зошто ова е важно?
- Објаснување на разликата: Методот на сноп го преценува животниот век бидејќи не ги регистрира овие „невидливи“ распади. Кога ќе се вкалкулира овој 1% на невидлив распад, разликата од 10 секунди исчезнува.
- Решавање на мистеријата со темната материја: Иако овие атоми се невидливи за светлината, тие имаат маса и гравитација. Окс тврди дека овој втор тип на водород може да биде главната компонента на барионската темна материја.
Заклучок
Доколку оваа хипотеза се потврди, таа би го решила еден од најстарите проблеми во современата физика без потреба од измислување на комплицирани нови честички. Ова би значело дека 85% од Вселената, која досега ја сметавме за недостапна, всушност е составена од обични честички организирани на необичен и досега незабележан начин.
