Τα φορτισμένα λεπτόνια Τα φορτισμένα λεπτόνια είναι είδος στοιχειωδών σωματιδίων που διακρίνονται σε τρεις μορφές: το ελαφρύ ηλεκτρονίο, το οποίο είναι υπεύθυνο για την ηλεκτρική ενέργεια στα σπίτια μας, το μεσαίου-βάρους μιόνιο και το βαρύ ταυ. Δύο άλλοι τύποι στοιχειωδών σωματιδίων, τα κουάρκς και τα νετρίνα, διακρίνονται επίσης σε τρεις μορφές.

Μπορεί να μην αναλογίζεστε σκύλους ενόσω αναρωτιέστε για τη φυσική των στοιχειωδών σωματιδίων, αλλά υπάρχουν ομοιότητες. Τα σγουρομάλλικα σκυλάκια (poodles), για παράδειγμα, επίσης διακρίνονται σε τρία μεγέθη - μέγεθος παιχνιδιού, μινιατούρας και στάνταρ - αλλά όλα ανήκουν στην ίδια φυλή και είναι γενετικά παρόμοια. Μαθαίνωντας πώς σχετίζονται τα σγουρομάλλικα σκυλάκια και άλλες ράτσες μας βοηθά να καταλάβουμε τους κανόνες της κληρονομικότητας στους σκύλους.

Αναζητούμε τους αντίστοιχους κανόνες για την κατανόηση της συσχέτισης των στοιχειωδών σωματίδιων μεταξύ τους. Τα κουάρκς μπορούν να μετασχηματίζονται από την μία μορφή στην άλλη, όπως και τα νετρίνα. Εάν θέλετε να έχετε συνεπείς "κανόνες γενετικής" για τη φυσική στοιχειωδών σωματιδίων, τα φορτισμένα λεπτόνια, πρέπει και αυτά να μπορούν να μετασχηματίζονται. Αυτό ονομάζεται "παραβίαση της γεύσης" των φορτισμένων λεπτόνιων. Με έκπληξη διαπιστώνουμε, ότι οι φυσικοί δεν έχουν παρατηρήσει ποτέ τέτοιο μετασχηματισμό.

Τα προηγούμενα πειράματα έχουν καταγράψει περίπου 10 τρισεκατομμύρια μιόνια. Το πείραμα του Fermilab, Mu2e, θα συγκεντώσει 10.000 φορές περισσότερα δεδομένα, αναζητώντας για αλλαγή ενός μιονίου σε ηλεκτρόνιο. Η ανακάλυψη αυτού του μετασχηματισμού θα μας οδηγούσε προς μια ενιαία θεωρία, η οποία θα εξηγούσε τη γενετική των σωματιδίων που δημιουργήθηκαν κατά τη Μεγάλη Έκρηξη (Big Bang). Η μη παρατήρηση ενός τέτοιου μετασχηματισμού θα κάνει τους επιστήμονες να "ξύνουν το κεφάλι τους" (τα ζώα θα έξυναν την γούνα τους!), στην προσπάθειά τους να κατανοήσουν τους κανόνες του σύμπαντος.

Bob Bernstein, Fermilab

Μετάφραση: Αθανασία Ξαγκώνη