Физики утверждают, что нашли еще больше доказательств новой силы природы

Физики утверждают, что нашли еще больше доказательств новой силы природы

Все в нашей Вселенной удерживается вместе или отдаляется четырьмя фундаментальными силами: гравитацией, электромагнетизмом и двумя ядерными взаимодействиями.

Ученые думают, что обнаружили пятую физическую силу, возникающую из возбужденного атома гелия.

Исследователи утверждают, что это не первый случай, когда они мельком увидели это. Несколько лет назад они увидели эту силу в распаде изотопа бериллия. Теперь та же самая команда увидела второе проявление таинственной силы в частице, которую они называют X17.

Если открытие подтвердится, то, не только узнав больше о X17, мы сможем лучше понять силы, управляющие нашей Вселенной, оно также может помочь ученым решить проблему темной материи раз и навсегда.

Аттила Крашнахоркай и его коллеги из Института ядерных исследований в Венгрии подозревали, что в 2016 году произошло нечто странное, после анализа того, как бериллий-8 излучает свет при распаде.

Если этот свет достаточно энергичен, он превращается в электрон и позитрон, которые отталкиваются друг от друга под предсказуемым углом.

Исходя из закона сохранения энергии, с увеличением энергии света, излучающего две частицы, угол между ними должен уменьшаться. По статистике, по крайней мере.

Как ни странно, это не совсем то, что видел Крашнахоркай и его команда. Среди их подсчета углов было неожиданное увеличение числа электронов и позитронов, разделяющихся под углом 140 градусов.

Исследование показалось достаточно надежным, и вскоре привлекло внимание других ученых по всему миру, которые предположили, что за аномалию может отвечать целая новая частица.

Не просто какая-то частица; ее характеристики предполагали, что это должен быть совершенно новый вид фундаментального бозона.

В настоящее время мы знаем о четырех фундаментальных силах, и мы знаем, что у трех из них есть бозоны, несущие сообщения притяжения и отталкивания.

Силу гравитации несет гипотетическая частица, известная как «гравитон», но, к сожалению, ученые еще не обнаружили ее.

Этот новый бозон не может быть одной из частиц, несущих четыре известные силы, благодаря своей характерной массе 17 мегаэлектронвольт, (примерно в 33 раза больше, чем у электрона), и крошечной продолжительности жизни (примерно от 10 до минус 14 степени секунды) … но эй, это достаточно долго.

Таким образом, все признаки указывают на то, что бозон является носителем какой-то новой, пятой силы. Но физики не стремятся праздновать преждевременно. Поиск новой частицы всегда является большой новостью в науке и требует тщательного изучения. Не говоря уже о повторном эксперименте.

К счастью, за последние несколько лет команда Крашнахорка точно не прекратила исследования. С тех пор они изменили фокус с рассмотрения распада бериллия-8 на изменение состояния возбужденного ядра гелия.

Подобно их предыдущему открытию, исследователи обнаружили, что пары электронов и позитронов разделяются под углом, который не соответствует принятым в настоящее время моделям. На этот раз число было ближе к 115 градусам.

Работая в обратном направлении, команда рассчитала, что ядро ​​гелия могло бы также создать короткоживущий бозон с массой чуть менее 17 мегаэлектронвольт.

Чтобы было проще, они называют это X17. Это долгий путь до официально признанной частицы, которую мы можем добавить к любым моделям материи.

Хотя эксперимент 2016 года был принят к публикации в престижный журнал Physical Review Letters, последнее исследование еще не рецензировано. Вы можете ознакомиться с результатами на arXiv, где они были загружены для проверки другими учеными в этой области.

Притяжение темной материи, представляет одну из самых больших загадок в физике. А совершенно новая фундаментальная частица может указывать на решение, предоставив способ соединить материю, которую мы можем видеть, с материей, которую не можем.

Источники: Фото: Serdarbayraktar/iStock

logo