Har ungarene oppdaget en femte naturkraft?

[SeaLion]

Et ungarsk team har søkt etter såkalte mørke fotoner, som noen gjetter overfører energi i forbindelse med mørk materie. I stedet mener de selv at de har funnet et nytt boson, som kan være tegn på en femte naturkraft. Andre team i Europa og USA vil nå lage egne oppsett for enten å motbevise eller bekrefte funnet.

 

http://www.nature.com/news/has-a-hungarian-physics-lab-found-a-fifth-force-of-nature-1.19957?WT.mc_id=FBK_NA_1605_NEWSFIFTHFORCEOFNATURE_PORTFOLIO

[-trygve]

Dette er en ekstraordinær påstand som dermed krever ekstrordinært bevis... men du verden hvor spennende hvis det viser seg å holde stikk. Når man snakker om mørk materie er det ganske vanlig å gå ut fra at det er én enkelt type partikler som utgjør all den mørke materien, men dette er bare den "minimale" antakelsen. Det er ikke noe i veien for en mørk sektor som består av en rekke forskjellige partikler med sitt eget kjemiske system (neppe like komplisert/variert som i den synlige sektoren for det ville sannsynligvis gitt for tett sammenklumping).

 

Ut fra det jeg leser i artiklene virker det eksperimentelle resultatet temmelig solid, men det må uansett reproduseres av et uavhengig eksperiment før vi kan stole på det. Når det kommer til tolkningen er det helt sikkert rom for andre muligheter også, men en eller flere nye partikler er antakelig umulig å unngå hvis de eksperimentelle dataene stemmer.

Endret 27. mai 2016 av -trygve

[-trygve]

https://www.quantamagazine.org/20160607-new-boson-claim-faces-scrutiny/

[SeaLion]

Åkei, jeg forstod ikke alle detaljene, men skjønte såpass at det ungarske teamet har hatt en noe underlig publiseringspraksis med å kun rapportere highlights og droppe alle rapporter om forsøk uten overraskende resultater, en slags kirsebærplukking (cherry picking). Dessuten ble rapporten deres om berrilium⁸-forsøket "gjenoppdaget" ved en tilfeldighet av en annen forsker, gjennom et googlesøk (for antagelig noe helt annet).

 

Men fordi "funnet" deres nå har blitt viden kjent, så vil likevel andre team teste påstandene i egne forsøk.

Endret 14. juni 2016 av SeaLion

[-trygve]

Den samme gjengen har dukket opp igjen: https://edition.cnn.com/2019/11/22/world/fifth-force-of-nature-scn-trnd/index.html. De har nylig pulisert resultater fra nye forsøk, denne gangen med helium i stedet for beryllium. Resultatet er det samme - det ser ut til å finnes et nytt boson med masse 17 MeV/c². Det de skriver i artikkelen sin ser solid nok ut, men de samme kritiske spørsmålene som sist kommer nok snart til å dukke opp. Det hadde vært bra om en uavhengig gruppe kunne replisert dette forsøket nå.

[-trygve]

Her er en fin blogg-post om den mulige oppdagelsen: https://profmattstrassler.com/2019/11/25/has-a-new-force-of-nature-been-discovered/

[Sandy Koufax]

Det virker som om det er en del tvil rundt dette resultatet. 

 

https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2019/11/26/this-is-why-the-x17-particle-and-a-new-fifth-force-probably-dont-exist/

 

I tillegg virker det for meg som om mørk materie-forskningen er vid åpen. Det er svært mange teorier og forslag til mørk materie partikler at det er forvirrende. Selv om de mener at cold dark matter virker mest troverdig som kandidat. 

[-trygve]

Sandy Koufax skrev (33 minutter siden):

I tillegg virker det for meg som om mørk materie-forskningen er vid åpen. Det er svært mange teorier og forslag til mørk materie partikler at det er forvirrende. Selv om de mener at cold dark matter virker mest troverdig som kandidat. 

Ja, spørsmålet om hva mørk materie er er temmelig åpent. All informasjonen vi har kommer fra gravitasjonell vekselvirkning + mangelen på å klare å detektere partiklene via andre vekselvirkninger. Sistnevnte er faktisk ganske nyttig informasjon det også, men ikke nok til å finne ut hva mørk materie er. Kald mørk materie er i seg selv et temmelig vidt begrep. Poenget er at partiklene må ha tilstrekkelig stor masse til at de beveget seg vesentlig langsommere enn lyshastigheten allerede tidlig i universets utvikling. Det er foreslått haugevis av hypotetiske partikler som oppfyller det kravet, og massen på de ulike forslagene adskilles med flere størrelsesordner. Vi trenger rett og slett mer data for å avgjøre hva som er riktig.

[Taurean]

Bevis for mørk materie er at galakser i seg selv har ikke nok total tyngdekraft til å holde stjerner og planeter gående rundt og rundt. Egentlig skulle de spunnet ut i verdensrommet. Det betyr derfor at det er noe annet der ute som holder alt i sjakk. Kanskje denne materien er det som energien vår overføres til når vi dør, kanskje det er her hemmeligheten til døden ligger.

Beviset for mørk energi er at de fleste galaksers avstand øker og øker, og til slutt vil vi ikke lenger kunne se andre galakser. Alt "strekkes" altså konstant. Denne kraften kalles mørk energi.

[Sandy Koufax]

-trygve skrev (2 timer siden):

Ja, spørsmålet om hva mørk materie er er temmelig åpent. All informasjonen vi har kommer fra gravitasjonell vekselvirkning + mangelen på å klare å detektere partiklene via andre vekselvirkninger. Sistnevnte er faktisk ganske nyttig informasjon det også, men ikke nok til å finne ut hva mørk materie er. Kald mørk materie er i seg selv et temmelig vidt begrep. Poenget er at partiklene må ha tilstrekkelig stor masse til at de beveget seg vesentlig langsommere enn lyshastigheten allerede tidlig i universets utvikling. Det er foreslått haugevis av hypotetiske partikler som oppfyller det kravet, og massen på de ulike forslagene adskilles med flere størrelsesordner. Vi trenger rett og slett mer data for å avgjøre hva som er riktig.

Nettopp. Dette slår meg som et felt vi trenger langt mer informasjon om før vi begir oss ut på teorier. Såvidt meg bekjent er det sikkert at mørk materie er noe som verken absorberer eller emitterer lys. Og at det er et hypotetisk materie brukt til å forklare forskjeller i energi. 

 

Ellers vet vi ikke mye utenom dette. 

[-trygve]

Sandy Koufax skrev (15 minutter siden):

Nettopp. Dette slår meg som et felt vi trenger langt mer informasjon om før vi begir oss ut på teorier. 

Teorier er nyttige for de forteller oss hvilke eksperimenter/observasjoner som kan være nyttige å gjøre. Selvfølgelig vil de fleste teoriene være feil og følgelig vil ikke eksperimentene/observasjonene gi noe utbytte, men å lete fullstendig i blinde er neppe noe bedre.

[Flin]

Jeg vil påstå at informasjonen vi har er mer enn god nok til å formulere teorier. Det er mange observasjoner som bekrefter at vi trenger en eller annen form for mørk-materie. At den mest sannsynlig er det vi kaller kald kommer, for eksempel, fra forsøk på å simulere hvordan strukturer i universet utviklet seg og hvordan de ser ut. Hadde mørk-materie vært varm, altså partikler med høy kinetisk energi, så ville universet sannsynligvis sett veldig andeldels ut. I det tilfellet ville galakser ikke oppstått så tidlig i universets liv som de gjorde. Mørk-materie kan også ses i bakgrunnsstrålingen.

Et alternativ til mørk-materie er at teorien for gravitasjons må utvides eller endres litt. Vi vet allerede at kavantemekanikk og relativitetsteorien ikke går så godt sammen, så kanskje er det ikke en så dårlig ide. Det har vist seg å være ganske vanskelig å finne en konsistent og naturlig teori som kan erstatte Einsteins teori. Det er mange restriksjoner og observasjoner man må respektere. Det finnes måter å komme seg rundt disse problemene på, men min mening er at de ikke er tilfredsstillende. The bullet cluster er et veldig interessant objekt i denne sammenheng. Dette objektet er sammensatt av to galakser som kolliderer og det har blitt slått fast at massesenteret ligger ganske langt unna massesenteret materie som vi kan se. Det ligger faktisk så langt unna at det er veldig at det virker uforenelig med alternative gravitasjonsteorier, men igjen har de som propagerer disse teoriene funnet måter å snike seg unna på.

Fra wikipedia:
 

Sitat

The Bullet Cluster provides the best current evidence for the nature of dark matter^[4][8] and provides "evidence against some of the more popular versions of Modified Newtonian dynamics (MOND)" as applied to large galactic clusters.^[9] At a statistical significance of 8σ, it was found that the spatial offset of the center of the total mass from the center of the baryonic mass peaks cannot be explained with an alteration of the gravitational force law alone.^[10]

According to Greg Madejski:

Particularly compelling results were inferred from the Chandra observations of the 'bullet cluster' (1E0657-56; Fig. 2) by Markevitch et al. (2004) and Clowe et al. (2004). Those authors report that the cluster is undergoing a high-velocity (around 4,500 km/s) merger, evident from the spatial distribution of the hot, X-ray-emitting gas, but this gas lags behind the subcluster galaxies. Furthermore, the dark matter clump, revealed by the weak lensing map, is coincident with the collisionless galaxies, but lies ahead of the collisional gas. This—and other similar observations—allow good limits on the cross-section of the self-interaction of dark matter.^[11]

 

[Sandy Koufax]

Standardmodellen stemmer vel ganske bra med observasjoner. Og kvantefeltteori stemmer også bra.

Men graviton er ikke funnet (det for gravitasjon som foton er for elektromagnetisme). 

Jeg føler bare at det er så mange hull i teoriene. I tillegg reagerer jeg på 12 romdimensjoner og 1 tidsdimensjon i strenge teori og slikt. Mener at det er mer realistisk med 3 romdimensjoner og 2 tidsdimensjoner (eller flere). Kan forklare fenomener som kvantesammenfiltrering bedre. 

[-trygve]

Sandy Koufax skrev (1 time siden):

Standardmodellen stemmer vel ganske bra med observasjoner. Og kvantefeltteori stemmer også bra.

Standardmodellen er kvantefeltteori. Kvantefeltteori er riktignok mer generelt - det er en type matematiske modeller. Hvis du gjør et spesielt utvalg av hva slags kvantefelter og interaksjoner du tar med får du standardmodellen.

Sandy Koufax skrev (1 time siden):

Men graviton er ikke funnet (det for gravitasjon som foton er for elektromagnetisme). 

Det stemmer at gravitonet ikke er funnet, og med mindre det finnes store ekstra dimensjoner eller noe annet som gjør ting enklere for oss vil vi aldri finne gravitonet heller. Grunnen er at gravitasjonskraften er så veldig svak. 

Sandy Koufax skrev (1 time siden):

Jeg føler bare at det er så mange hull i teoriene. I tillegg reagerer jeg på 12 romdimensjoner og 1 tidsdimensjon i strenge teori og slikt. Mener at det er mer realistisk med 3 romdimensjoner og 2 tidsdimensjoner (eller flere). Kan forklare fenomener som kvantesammenfiltrering bedre. 

Hull og hull... jeg vil heller si frynsete i kantene. Alle elementer i standardmodellen er funnet og passer nydelig med slik modellen ble skrevet ned på 70-tallet, men vi må finne en utvidelse for å forklare mørk materie, mørk energi etc.

Hvorfor skal flere tidsdimensjoner være bedre enn flere romlige dimensjoner? Det er helt klart vanskeligere å lage konsistente teorier med ekstra tidsdimensjoner enn med ekstra romlige dimensjoner.

[Flin]

Hvorfor er tre romligedimensjoner og to tidsdimensjoner bedre? At strengteori leder oss til 12 romligedimensjoner er vel ikke et problem? Strengteori er en teori helt i forkant av teoretiskfysikk, kanskje det stemmer kanskje det ikke stemmer.

[-C64-]

On 5/27/2016 at 9:10 AM, -trygve said:

Dette er en ekstraordinær påstand som dermed krever ekstrordinært bevis... men du verden hvor spennende hvis det viser seg å holde stikk. Når man snakker om mørk materie er det ganske vanlig å gå ut fra at det er én enkelt type partikler som utgjør all den mørke materien, men dette er bare den "minimale" antakelsen. Det er ikke noe i veien for en mørk sektor som består av en rekke forskjellige partikler med sitt eget kjemiske system (neppe like komplisert/variert som i den synlige sektoren for det ville sannsynligvis gitt for tett sammenklumping).

 

Ut fra det jeg leser i artiklene virker det eksperimentelle resultatet temmelig solid, men det må uansett reproduseres av et uavhengig eksperiment før vi kan stole på det. Når det kommer til tolkningen er det helt sikkert rom for andre muligheter også, men en eller flere nye partikler er antakelig umulig å unngå hvis de eksperimentelle dataene stemmer.

Husk gjerne på hvordan mørk-materie kom til. Man fant at gamle teorier ikke stemte, derfor måtte det forklares på en eller annen måte, ergo oppsto mørk-materie og mørk-energi. Alternativet at teoriene faktisk var feil, og DET kunne man jo ikke ha noe av må vite. Ingen har enda kunne bekrefte om det finnes eller ikke.

[Sandy Koufax]

Flin skrev (1 time siden):

Hvorfor er tre romligedimensjoner og to tidsdimensjoner bedre? At strengteori leder oss til 12 romligedimensjoner er vel ikke et problem? Strengteori er en teori helt i forkant av teoretiskfysikk, kanskje det stemmer kanskje det ikke stemmer.

Svarer da alle her som kommer med denne kritikken. Og skjønner at jeg er på litt skjørt grunnlag, men det samme er vel streng tatt alle som jobber med strenge teori også.

Men mener generelt at man skal forholde seg til 3 romdimensjoner som man kan se og en tidsdimensjon som man kan oppleve. Da kan vi legge til et ekstra tidsdimensjon for å forklare fenomener som kvantesammenfiltrering og min egen kjernesak (prekognitive drømmer, som er på grensen til parapsykologi selv om det er opplevd av 1/3 av befolkningen). Det at mennesker kan oppleve to tider antyder da to tidsdimensjoner. At et foton kan være på to steder på en gang antyder også det. Men hva hvis det er flere? 

Og jeg forstår om dere er kritiske til det jeg skriver. Jeg er tross alt også fysiker, så er skeptisk også. Men er i hvert fall kritisk til 12 romdimensjoner. Virker usannsynlig. Eller 13 romdimensjoner for den saks skyld. 

[0laf]

De fleste klarer seg med tre rom og kjøkken, enten de drømmer eller ikke ?

[Sandy Koufax]

0laf skrev (9 minutter siden):

De fleste klarer seg med tre rom og kjøkken, enten de drømmer eller ikke ?

Det stemmer, men det er vel i fra matematikken at man bruker svært mange dimensjoner til å forklare ting. Dette forsøker man å overføre til fysikken. Mener da at dette ikke fungerer så godt. Rent generelt bør man forholde seg til de oppgitte fire dimensjoner (x,y,z,t) fram til man har noe mer reellt å forholde seg til. 

[-trygve]

-C64- skrev (1 time siden):

Husk gjerne på hvordan mørk-materie kom til. Man fant at gamle teorier ikke stemte, derfor måtte det forklares på en eller annen måte, ergo oppsto mørk-materie og mørk-energi. Alternativet at teoriene faktisk var feil, og DET kunne man jo ikke ha noe av må vite. Ingen har enda kunne bekrefte om det finnes eller ikke.

Hva mener du egentlig? Det er ingen seriøse fysikere som prøver å forsvare en teori som har vist seg å være feil her. Både mørk materie og mørk energi er fenomener som ikke kan forklares ut fra dagens modeller. Altså må modellene endres. I stedet for å kaste alt på båten ser man vanligvis om en utvidelse av de gamle modellene er tilstrekkelig. For mørk materie er det helt klart mulig å lage utvidelser som virker som en plausibel forklaring (men selvfølgelig må de testes for å vite om de stemmer). For mørk energi er det også mulig at en utvidelse er tilstrekkelig, men der har vi mye mindre informasjon å forholde oss til når vi skal vurdere plausibiliteten.

Sandy Koufax skrev (15 minutter siden):

Svarer da alle her som kommer med denne kritikken. Og skjønner at jeg er på litt skjørt grunnlag, men det samme er vel streng tatt alle som jobber med strenge teori også.

Strengteori er en gjetning, men ikke en tilfeldig gjetning. Det er en ganske naturlig utvidelse av kvantefeltteorier som har vært så suksessfulle hittil. Så å kalle grunnlaget til de som jobber med det for skjørt er jeg ikke med på, men det er absolutt ikke sikkert at de har gjettet riktig.

Sandy Koufax skrev (21 minutter siden):

Og jeg forstår om dere er kritiske til det jeg skriver. Jeg er tross alt også fysiker, så er skeptisk også. Men er i hvert fall kritisk til 12 romdimensjoner. Virker usannsynlig. Eller 13 romdimensjoner for den saks skyld. 

Her gjelder de å forstå hvorfor de ekstra dimensjonene kommer. Det viser seg at hvis du vil skrive ned en strengteori og kvantisere den så vil ikke teorien være Lorentzinvariant dersom rom-tiden ikke har riktig antall dimensjoner. Lorentzinvarians er testet ekstremt presist eksperimentelt, så det ser ut til å være et krav at teoriene våre respekterer det. Dimensjonene ble med andre ord ikke innført "på gøy", men fordi det var nødvendig for at teorien skulle være konsistent med det vi observerer. (Ja, jeg vet vi ikke observerer mer enn 3+1 dimensjoner, men det kan finnes flere uten at vi har observert de ennå).