Скрытое взаимодействие, что может изменить представление о физике
Физика базируется на четырех известных силах – гравитации, электромагнетизме, слабом ядерном взаимодействии и сильном ядерном взаимодействии. Новое исследование ученых из Германии, Швейцарии и Австралии намекает на существование еще одной силы – пятой. Они предполагают, что это новое взаимодействие может работать внутри атомов, а именно между электронами и нейтронами. Мы все это время не знали о ней, потому что ее слишком трудно зафиксировать обычными средствами, сообщает 24 Канал со ссылкой на Physical Review Letters.
Смотрите также ЦЕРН готовится доставить антиматерию в лаборатории по всей Европе
Хотя Стандартная модель физики до сих пор эффективно объясняет большинство явлений, она оставляет без ответа немало вопросов. Например, она не может объяснить темную материю или почему после Большого взрыва доминирует обычная материя. Кроме того, мы до сих пор не имеем согласованной квантовой теории для гравитации. Это создает предпосылки для введения новых полей и частиц, которые могли бы помочь заполнить эти пробелы.
Гипотетический носитель нового взаимодействия – частица Юкавы – может влиять на внутренние связи в атомном ядре и даже на поведение электронов. Чтобы выявить потенциальный эффект этой силы, исследователи изучали атомные переходы в пяти изотопах кальция с разным количеством нейтронов и в двух зарядовых состояниях.
Когда электрон получает достаточно энергии, он способен менять орбиту вокруг ядра – этот процесс называют атомным переходом. Время, за которое происходит этот переход, зависит от особенностей ядра, и именно это использовали ученые для поиска аномалий. Они построили график Кинга, который предусматривает зависимости, что должны совпадать с прогнозами Стандартной модели. Отклонения от нее могут сигнализировать о дополнительной силе.
Результаты измерений выявили незначительные расхождения, которые не объясняются известными физическими законами. Эти отклонения теоретически могут быть связаны с влиянием новой силы, которую переносит частица массой от 10 до 10 миллионов электрон-вольт.
Хотя полученные данные еще не являются прямым доказательством существования пятой силы, исследователи смогли значительно сузить диапазон, в котором ее стоит искать. Дальнейшие эксперименты и более точные вычисления помогут выяснить, ли зафиксированные аномалии связаны с новой физикой, или это просто погрешность измерений.