Sayansi: Ugunduzi wa kuleta mapinduzi ya fizikia na uelewa wetu kwa ulimwengu

Ugunduzi huu unapingana na nadharia moja muhimu na yenye mafanikio ya fizikia ya kisasa.

Karibu na Chicago, Marekani, kikundi cha wanasayansi kiligundua kwamba wingi wa chembe ndogo ya atomi si jinsi inavyopaswa kuwa.

Kipimo hiki ni tokeo la kwanza la muhimili la majaribio ambayo inaenda kinyume na nadharia maarufu ya muundo wa kawaida, ambayo imekuwa ikitumika kwa miaka mingi kubainisha takriban wingi wa chembe ndogo ndogo.

Timu iligundua kuwa moja ya chembe hizi, inayojulikana kama W boson, ina uzito zaidi ya nadharia inavyotabiri.

Matokeo yalielezewa kuwa ya "kushtua" na Profesa David Toback, msemaji wa mradi huo, kwani inaweza kusababisha ukuzaji wa nadharia mpya, pana zaidi ya jinsi ulimwengu unavyofanya kazi.

"Ikiwa matokeo yatathibitishwa na majaribio mengine, ulimwengu utaonekana kuwa tofauti", anasema msomi huyo kwa BBC, ambaye hata anatarajia "mabadiliko ya dhana".

"Mwanaastronomia maarufu Carl Sagan alisema 'madai yasiyo ya kawaida yanahitaji ushahidi mkubwa.' Tunadhani tunayo," aliongeza.

Hitimisho lilikuwa nini?

Wanasayansi katika Fermilab Collider Detector (FCD) huko Illinois wamegundua tofauti ndogo katika wingi wa W boson kutoka kile nadharia inasema inapaswa kuwa: ni 0.1% pekee.

Ikiwa hii itathibitishwa na majaribio mengine, athari itakuwa kubwa.

Kwa miaka hamsini, modeli ya kawaida ya fizikia ya chembe imetabiri tabia na sifa za chembe ndogo ndogo bila hitilafu hata kidogo mpaka sasa.

Msemaji mwingine wa FCD, Profesa Georgio Chiarelli, aliiambia BBC kuwa timu ya watafiti ilipata ugumu kuamini walipopata matokeo.

"Hakuna aliyetarajia hili. Tulifikiri huenda tumekosea."

Lakini watafiti walipitia matokeo yao na kujaribu kupata makosa yoyote.

Hawakupata yoyote.

Ugunduzi huu, uliochapishwa katika jarida la Sayansi, unaweza kuhusishwa na vidokezo kutoka kwa majaribio mengine yaliyofanywa huko Fermilab na Large Hadron Collider (LHC), iliyoko kwenye mpaka wa Franco-Swiss.

Matokeo haya ambayo hayajathibitishwa pia yanapendekeza mikengeuko kutoka kwa muundo wa kawaida, pengine kutokana na nguvu ya tano ya asili ambayo bado haijagunduliwa.

Taarifa mpya inahitajika

Wanafizikia wamejuana kwa muda kwamba nadharia inahitaji taarifa mpya.

Maandishi yake hayawezi kueleza kuwepo kwa mada isiyoonekana katika sehemu inayoitwa mada ya giza, wala kuendelea na kasi ya ulimwengu inayoitwa nishati ya giza.

Wala hawawezi kueleza mvuto.

Mitesh Patel, mtaalamu wa Chuo cha Imperial London anayefanya kazi katika LHC, anaamini kwamba ikiwa matokeo ya Fermilab yatathibitishwa, inaweza kuwa ya kwanza katika mstari mrefu ambayo inaweza kutangaza mabadiliko makubwa zaidi katika ufahamu wetu wa ulimwengu tangu nadharia za Einstein za uhusiano wa miaka 100 iliyopita.

"Tumaini ni kwamba hatimaye tutaona ugunduzi wa kushangaza ambao sio tu unathibitisha kwamba Modeli ya kawaida imeharibika kama maelezo ya asili, lakini pia inatupa muelekeo mpya wa kutusaidia kuelewa jinsi tulivyo," alisema.

"Ikiwa hii itathibitishwa, chembe mpya na nguvu mpya itabidi kupatikana ili kuelezea jinsi ya kufanya data hii kuwa sawa," aliongeza.

Tahadhari za kuchukua

Lakini shauku ya jumuiya ya fizikia hupunguzwa wakati majaribio ya awali yanaangaliwa.

Ingawa matokeo ya Fermilab ndicho kipimo sahihi zaidi cha wingi wa W boson hadi sasa, hailingani na vipimo vingine viwili sahihi vilivyopatikana katika majaribio ya awali ambayo yanaambatana na muundo wa kawaida.

"Tunahitaji kujua nini kinaendelea na kipimo," anasema Profesa Ben Allanach, mwanafizikia wa nadharia katika Chuo Kikuu cha Cambridge.

"Ukweli kwamba majaribio mengine mawili yanakubaliana na kwa Standard Model haikubaliani na jaribio hili inanitia wasiwasi," anaongeza.

Macho yote sasa yapo kwenye Large Hadron Collider, ambayo linafaa kuanza tena majaribio yake baada ya kuboreshwa kwa miaka mitatu.

Matumaini ni kwamba masomo haya yatatoa matokeo ambayo yataweka msingi wa nadharia mpya, pana zaidi ya fizikia.

"Wanasayansi wengi watakuwa waangalifu," Patel anasema.

"Tumekuwepo hapo awali na tumekatishwa tamaa, lakini sote tunatumaini kwamba ndivyo hivyo na kwamba tutaona katika maisha yetu aina ya mabadiliko tunayosikia katika vitabu vya historia," anasema.