Model Standardowy,czyli trup w szafie zwanej fizyką

Nawet dalecy od fizyki, blogerzy salonu 24 wiedzą, że wszechświat wykazuje asymetrię w rodzajach substancji obecnej w czasoprzestrzeni.Więcej jest w nim materii barionowej(neutronów,protonów..),aniżeli materii anty-barionowej , czyli anty-materii.

Natomiast gorzej jest z wiedzą na temat : co jest przyczyną tej zbawiennej asymetrii (zbawiennej ,gdyż przy spotkaniu barion- antybarion substancje znikają i pojawia się energia promieniowania).Dlaczego więc istniejemy, ,a nie zostaliśmy spopieleni w ognistym płomieniu?

Salonowi fizycy chętnie przypomną hipotezę Modelu Standardowego cząstek elementarnych,która udziela odpowiedzi na ostatnie pytanie. Hipoteza opiera się na pojęciach: symetrii zjawisk i obiektów przyrody w transformacjach ich własności i czasoprzestrzeni , w której ta przyroda egzystuje,oraz łamaniu tych symetrii( spontanicznym lub wymuszonym ).

Symetria P

Przyroda jest symetryczna wzgledem odbicia przestrzennego (lustrzanego). Prawa fizyki w świecie lustrzanym, są takie same, jak prawa w świecie przed lustrem.

Symetria C(sprzężenia ładunkowego)

Prawa fizyki nie ulegną zmianie , jeśli zmienimy znaki wszystkich ładunków elektrycznych w układzie fizycznym - na przeciwne.

Symetria CP

Albo inaczej:symetria ładunkowo-przestrzenna,objawia się,  gdy np.barion w jakimś procesie fizycznym podlega operacji sprzężenia ladunkowego C i dodatkowo - operacji P (odbicia w lustrze) , to otrzymamy ten sam rodzaj procesu, ale z anty-barionem.Jest to własność wszystkich procesów elementarnych.

I właśnie naruszenie (złamanie )symetrii CP, zaraz po Big Bangu ,może być hipotetyczną przyczyną przewagi materii nad antymateria.Hipoteza podsuwana przez Model Standardowy cząstek przewiduje, że naruszenie CP spowodowało asymetryczny rozkład kwarków wewnątrz neutronu.Kwarki mają ładunek elektryczny i ta asymetria powinna skutkować niezerowym elektrycznym momentem dipolowym neutronu.(EDM). Tak więc EDM neutronowy byłby swojego rodzaju pozostałością zerwania symetrii, która miała miejsce we wczesnym Wszechświecie. A wielkość EDM neutronu pozwoliłaby bawet wyznaczyć czas tego wydarzenia asymetrii.,

Niezerowy EDM dla neutronu jest przewidywany także przez kilka teorii, które rywalizują ze standardowym modelem fizyki cząstek elementarnych. Eksperymenty nad pomiarem EDM neutronów podejmowane są od drugiej połowy. XX wieku [1],a na początku XXI ( rok 2006).wykonano je w Laue-Langevin Institute (ILL),weFrancji..Wszystkie miały ten sam wynik: asymetria EDM we wnętrzu, neutronu jeśli istnieje to jest tak znikoma, że leży - poza czułością aparatury.

Nowy wysiłek eksperymentalny, podjęty dwa lata temu przez Philippa Schmidta-Wellenburga z Instytutu Paula Scherrera (PSI) w Szwajcarii i Guillaume Pignola z Laboratorium Fizyki Subatomowej i Kosmologii (LPSC) we Francji , trwajacy dwa lata codziennych pomiarów,zadziwił i oszołomił świat naukowy, niespotykaną dotychczas czułością aparatury pomiarowej w fizyce atomowej.

Neutron ma moment magnetyczny, więc przyłożone zewnętrzne pole magnetyczne powoduje precesję neutronu.Jeśli neutron ma niezerowy EDM, to dodatkowo przyłożone pole elektryczne powinno zmienić częstotliwość precesji.Schmidt-Wellenburg z zespołem szukali takiej zmiany w częstotliwości precesji, trzymając przez 30 minut (rekord!) ultra zimne neutrony(o bardzo małych prędkościach ) ze źródła PSI w polach elektrycznych i magnetycznych w cylindrycznej komorze polistyrenowej o średnicy 50 cm.Mistrzostwem technicznym było utrzymanie kotrolowanego pola magnetycznego, wybitnie jednolitego przestrzennie.Uzyskany wynik pomiarów wartości EDM nie przekracza górnej granicy 1,8x10^(-26) [excm] gdzie e -ładunek elektronu.

Sensacyjność negatywnego wyniku ostatniego badania pomiarowego , hipotetycznej asymetrii momentu dipolowego elektrycznego neutronów(EDM),polega na kolejnej (z serii kilkunastu)porażce Modelu Standardowego(MS) w zakresie prognozowania nowych zjawisk, lub praw przyrody w skali kosmologicznej i nie tylko w tej skali.

Zaproponowany w latach 70-tych XX wieku, miał moc wyjaśniającą znanych faktów,natomiast jego prewidyzm nowych faktów nie ma potwierdzenia eksperymentalnego (poza dyskusyjnym odkryciem bozonu Higgsa),co czyni z tej teorii - uciążliwy balast poznawczy.

Kosmologia kwantowa,spłodzona przez Model Standardowy zamienia astronomię z nauki obserwacyjno-pomiarowej w spekulacje metafizyczne, lub wręcz w jawną science fiction,a fizyka wysokich energii (HEP) już jest w likwidacji.Teorie: wielkiej unifikacji,supersymetrii, strun, miały ożywić nieboszczyka,a przyniosły coś przeciwnego: zaskakującą odpowiedź przyrody "jestem inna od waszej prawdy absolutnej o mnie".

Lteratura

[1]J. Smith i in., „Experimental Limit to Electric Dipole Moment of the Neutron”, Phys. Rev. 108, 120 (1957).

[2]C.Abel and all,Measurement of the Permanent Electric Dipole Moment of the Neutron, Phys. Rev. Lett. 124, 081803 – 28 February 2020,https://arxiv.org/pdf/2001.11966

Dodane uzupełnienie 2marca 2020 , 22:54

Bloger Ludwiczek69 napisał, iż określam Model Standardowy cząstek jako "be" ,gdy w rzeczywistości nazwałem go "trupem w szafie ",czyli teorią fizyczną martwą, o ukrywanym fakcie ,nie posiadania wartości poznawczych.

Powstał pięćdziesiąt lat temu i w pierwszych latach miał kilka hipotez potwierdzonych doświadczalnie.,a od 30 lat miał tylko jedną o kontrowersyjnej interpretacji.

Lista niemocy poznawczej Modelu Standardowego jest bardzo długa( podaję za wikipedią ang.)

1.Ma 19 swobodnych parametrów (np. masy cząstek), które należy wyznaczyć doświadczalnie, gdyż teoria nie wyjaśnia ich wartości.

2.Obliczenia masy Wszechświata nie zgadzają się z obserwowaną ilością materii we Wszechświecie, brakującą materię nazywa się ciemną materią.Jaka jest jej budowa - MS milczy.

3.W podstawowej wersji, MS operuje neutrinami o masach zerowych gdy doświadczenia temu zaprzeczają.gdyby uwzgledniał masy nautrin musiałby zmienić kwantową teorię pola (w wersji przyjętej przez MS)

4.Mechanizm Higgsa naruszenia symetrii nie jest potwierdzony przez niezależne laboratoria poza CERN

5.Nie rozwiązał problemu hierarchi oddziaływań fundamentalnych

6.Nie wyjaśnił co i kiedy naruszyło parzystość ładunku

7.MS nie ma wyjasnienia oscylacji neutrin

8.Nie ma hpotez ani projektów obserwacji ciemnej energii

9.MS poniósł porażkę bo doświadczenia nad EDM obaliły jego wyjasnienia asymetrii materii i antymaterii.

10. Kwantowa teoria pola (będąca podstawą modelu standardowego) jest niespójna formalnie z ogólną teorią względności( GR) np.w osobliwościach czasoprzestrzeni takich jak Wielki Wybuch czy horyzont zdarzeń czarnej dziury.MS załamuje się w odniesieniu do tych faktów ,a GR ma ogromną moc prognozowania nowych zjawisk i procesów.

    11. Zapaścią totalną MS jest hipoteza głębszej struktury wewnętrznej kwarków, oraz hipoteza kwantowania pola grawitacyjnego ,czyli uparte wykładanie miliardów dolarów na rozwój HEP.Gigantomania MS w budowaniu coraz to większych akceleratorów,o coraz to większych energiach reakcji jądrowych straciła sens poznawczy .Aktualnie ,najcenniejsze odkrycia fizyki cząstek dzieją się w niskich energiach i małych laboratoriach.Tam natura odsłaniaswojenieznane dotąd własności i obiekty.MS przechodzi do historii fizyki.