Η ενιαία θεώρησή μας για τη Φύση που περιγράφεται από το Καθιερωμένο Πρότυπο, αν και εξαιρετικά επιτυχημένη πειραματικά, αδυνατεί να εξηγήσει ορισμένα φαινόμενα όπως την ασυμμετρία ύλης-αντιύλης, ή τη σκοτεινή ενέργεια και τη σκοτεινή ύλη, υποδεικνύοντας πως υπάρχει φυσική πέρα από το Καθιερωμένο Πρότυπο, είτε ως προέκτασή του, είτε εντελώς νέα. Αν και οι περισσότεροι επιστήμονες είναι πεπεισμένοι πως χρειάζονται προσθήκες στο Καθιερωμένο Πρότυπο, δεν είναι σαφής η κατεύθυνση που πρέπει να ακολουθήσουν. Σε αυτές τις περιπτώσεις, ο καλύτερος οδηγός είναι το πείραμα.
Πειράματα στο Tevatron και υποθετικές δυνάμεις
Οι εγκαταστάσεις του εργαστηρίου Fermilab στο Σικάγο
Τα τελευταία χρόνια, πειράματα στον επιταχυντή Tevatron, του εργαστηρίου Fermilab στο Σικάγο, έχουν δείξει μια ανεξήγητη ασυμμετρία στη συμπεριφορά του top κουάρκ, του βαρύτερου από τα στοιχειώδη σωματίδια που συγκροτούν την ύλη. Συγκεκριμένα, τα top κουάρκ που παράγονται στον επιταχυντή, μπορούν να ακολουθήσουν είτε τη κατεύθυνση των πρωτονίων, είτε την αντίθετη κατεύθυνση των αντι-πρωτονίων. Ωστόσο παρατηρείται ότι τα περισσότερα κουάρκ ακολουθούν τη δέσμη των πρωτονίων, αντίθετα από αυτό που προβλέπει το Καθιερωμένο Πρότυπο.
Πολλοί επιστήμονες πιστεύουν ότι τα στοιχεία από τις συγκρούσεις συνιστούν πως υπάρχει μια νέα δύναμη, η οποία δεν περιλαμβάνεται στο Καθιερωμένο Πρότυπο. Το υποθετικό σωματίδιο-φορέας της δύναμης αυτής, καλείται top γλουόνιο. Προκειμένου να αποφανθούν για την ύπαρξη ή όχι της νέας δύναμης, θα χρειαστούν νέα πειράματα στον επιταχυντή LHC του CERN, ή ακόμη και στο μικρότερης ισχύος Tevatron.
Εν τω μεταξύ, περισσότερο φως στην υπόθεση της ασυμμετρίας των κουάρκ, αναμένονται να ρίξουν τα αποτελέσματα από πειράματα με bottom κουάρκ που λαμβάνουν χώρα αυτό το διάστημα. Η τυχόν ασυμμετρία σε ένα άλλο είδος στοιχειωδών σωματιδίων, ίσως δείξει τη σωστή κατεύθυνση για τη νέα φυσική.
Διαφωνία με τον LHC
Αξίζει να σημειωθεί ότι ερευνητές του πειράματος CMS (Compact Muon Solenoid) στο CERN, ανάφεραν στις 21 Ιουλίου πως δεν έχουν παρατηρήσει την ασυμμετρία στη συμπεριφορά των top κουάρκ που αναφέρουν οι επιστήμονες του Fermilab. Ωστόσο, οι συνάδελφοί τους από το Σικάγο απαντούν ότι για αυτό ευθύνεται το ίδιο το πείραμα στο CERN, το οποίο συγκρούει πρωτόνια μεταξύ τους: έχοντας δύο ομοιότυπες δέσμες που συγκρούονται, η ασυμμετρία είναι δύσκολο να εμφανισθεί.
Εν αναμονή των νέων πειραμάτων, εντός του προσεχούς έτους ίσως υπάρξουν σαφείς ενδείξεις για την ανακάλυψη ή όχι μιας νέας θεμελιώδους δύναμης.
