Füüsikud avastasid uut tüüpi jõu ... või siiski mitte?
Ameerika Ühendriikides Tevatroni põrguti juures töötavad füüsikud väidavad, et on leidnud tõendeid uuest osakesest. See võib viidata uudsele ja senitundmatule jõule looduses lisaks juba tuntud gravitatsioonile, tugevale ja elektronõrgale jõule. Siiski on olemas umbes üheprotsendiline tõenäosus, et tegemist on üksnes müraga mõõtmistulemustes.
Kui keegi küsib, kas oleme juba hommikust söönud, suudame enamasti vastata jah või ei. Füüsik võib sellises olukorras hoopiski vastata, et 99-protsendilise tõenäosusega sai hommikusöök söödud ja 1-protsendilise tõenäosusega jäi söömata. Tundub veider? Aga oletame nüüd, et keegi küsib, kas lülitasime enne kodust lahkumist triikraua välja. Vastus on oluliselt kõhklevam. Me nagu mäletaks, et see sai välja lülitatud, aga päris kindlad ei ole. Juba kangastubki pilt hõõguvast triikrauast, huilgavatest sireenidest ja tossavatest ahervaremetest ning oleme teel koju, et asja kontrollida.
Hoolimata sellest, et oleme 99,99 protsenti kindlad, et triikraud sai välja lülitatud, ei taha me ometi riskida järelejäänud 0,01 protsendiga, mille tagajärjed oleksid üksjagu kurvad. Otsus põhineb kombineeritud infol - ühelt poolt on meil kindel mälestus triikraua väljalülitamisest, teisest küljest on kusagil hämaras ajusopis peidus tegelane, kes sosistab: „Võib-olla sa siiski üksnes kujutad ette, et sa triikraua välja lülitasid ..."
Mõneti sarnases olukorras on Tevatroni füüsikud, kes väidavad olevat leidnud uue osakese. Osakese avastamiseks kasutatakse majasuurusi seadmete komplekte ja tulemuse saamiseks liidetakse suure hulga aparaatide keerulised andmed. Mõõtmistulemustes sisalduvad väikesed vead, mis aga kombineerudes võivad paisuda väga suureks. Õnneks on olemas tõenäosusteooria ja statistika, mis võimaldavad ka kombineeritud vigu adekvaatselt hinnata. Teisalt tähendab see, et keeruliste mõõtmiste puhul saame vastata üksnes stiilis, et „99-protsendilise tõenäosusega oleme oma aparaatidega avastanud uue osakese".
Teoreetikud pakuvad Tevatroni uuele osakesele esialgu kahte seletust. Esiteks, tegemist võib olla kauaotsitud Higgsi bosoniga, mida osakestefüüsika hädasti vajab, seletamaks tuntud osakeste masse. Siiski, kui see uus osake on Higgsi boson, on see üksjagu teistsugune, kui on ennustatud, ning olemasolev teooria tuleb ümber mõtestada. Ideid on teoreetikutel igasuguseid. Kõige lihtsam näide Tevatroni „efekti" seletamiseks „teistmoodi Higgsi bosoniga" oleks selline, et lisaks Higgsi bosonile on olemas ka teisi uusi osakesi, mida me küll kahjuks otseselt Tevatronis näha ei suuda.
Mõnes mõttes on sellised füüsikalised mudelid huvitavad, kuna pakuvad võimalusi teooriaga mängida. Teisalt - igasuguste uute osakeste olemasolu oletamine võib kaasa tuua probleeme mujal. Need võivad muuta meie ettekujutust varajase universumi arengust või peaks nende osakeste kaudseid mõjusid nägema mõnes teises eksperimendis jne.
Teine ja rohkemate füüsikute toetuse saanud seletus seostab selle osakese uue jõu (peenemas füüsikute kõnepruugis - interaktsiooni) avastamisega looduses lisaks senituntud kolmele (gravitatsiooniline, elektronõrk ja tugev jõud). See uus jõud on üliväike meie igapäevaste energiate juures, mille juures toimetavad inimesed ja elusloodus. Isegi palju kõrgema energiaga protsessides, näiteks tähtede või täheplahvatuste sisemuses, jääb see jõud väga väikeseks. Alles veel mitmeid suurusjärke suuremate energiate juures hakkab see jõud tugevnema ja meil on võimalus selle tekitatud loodusnähtusi mõõta.
Hoolimata sellest, et uus osake on leitud tõenäosusega 99 protsenti, jäävad paljud füüsikud skeptiliseks. Osakestefüüsika traditsioonis peetakse „tõendatuks" osakest, mille avastamise tõenäosus on veel pea kümme tuhat korda suurem. Kuna 1987 tööd alustanud Tevatroni põrguti lülitatakse käesoleva aasta lõpus välja, on kahtlane, kas seal suudetakse uuele osakesele piisavalt kinnitust leida. Füüsikud vaatavad lootusrikkalt hiljuti Euroopa tuumauuringute keskuses (CERN-is) tööd alustanud suure põrguti poole, mis peaks selles küsimuses andma lõpliku vastuse. Juhul kui Suur Hardonite Põrguti (LHC) kinnitab Tevatroni tulemusi, on kindlasti tegemist viimase poole sajandi suurima avastusega füüsikas.
Andi Hektor, Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituudi teadur ning Euroopa Tuumauuringute Keskuse järeldoktor
