Фізики знайшли нову силу природи

Опубликованно 19.12.2019 06:45

Все у Всесвіті утримується разом або віддаляється чотирма фундаментальними силами: гравітацією, электромагнетизмом і двома ядерними взаємодіями.

Вчені думають, що виявили п'яту фізичну силу, що виникає із збудженого атома гелію.

Дослідники стверджують, що це не перший випадок, коли вони мигцем побачили це. Кілька років тому вони побачили цю силу в розпад ізотопу берилію. Тепер та ж сама команда побачила друге прояв таємничої сили в частці, яку вони називають X17.

Якщо відкриття підтвердиться, то, не тільки дізнавшись більше про X17, ми зможемо краще зрозуміти сили, що керують нашого Всесвіту, воно також може допомогти науковцям розв'язати проблему темної матерії раз і назавжди.

Аттіла Крашнахоркай і його колеги з Інституту ядерних досліджень в Угорщині підозрювали, що в 2016 році сталося щось дивне, після аналізу того, як берилій-8 випромінює світло при розпаді.

Якщо цей світ досить енергійний, він перетворюється в електрон і позитрон, які відштовхуються один від одного під передбачуваним кутом.

Виходячи з закону збереження енергії, із збільшенням енергії світла, що випромінює дві частинки, кут між ними повинен зменшуватися. За статистикою, принаймні.

Як не дивно, це не зовсім те, що бачив Крашнахоркай і його команда. Серед їх підрахунку кутів було несподіване збільшення числа електронів і позитронів, що розділяються під кутом 140 градусів.

Дослідження здалося досить надійним, і незабаром привернула увагу інших учених по всьому світу, які припустили, що за аномалію може відповідати ціла нова частинка.

Не просто якась частинка; її характеристики припускали, що це повинен бути зовсім новий вид фундаментального бозона.

В даний час ми знаємо про чотирьох фундаментальних силах, і ми знаємо, що у трьох з них є бозони, несучі повідомлення тяжіння і відштовхування.

Силу гравітації несе гіпотетична частинка, відома як «гравітон», але, на жаль, вчені ще не знайшли її.

Цей новий бозон не може бути однієї з часток, що несуть чотири відомі сили, завдяки своїй характерною масі 17 мегаелектронвольт, (приблизно в 33 рази більше, ніж у електрона), і крихітної тривалості життя (приблизно від 10 до мінус 14 ступені секунди) ... але агов, це досить довго.

Таким чином, всі ознаки вказують на те, що бозон є носієм якоїсь нової, п'ятої сили. Але фізики не прагнуть святкувати передчасно. Пошук нової частинки завжди є великою новиною в науці і потребує ретельного вивчення. Не кажучи вже про повторному експерименті.

На щастя, за останні кілька років команда Крашнахорка точно не припинила дослідження. З тих пір вони змінили фокус з розгляду розпаду берилію-8 на зміну стану порушеної ядра гелію.

Подібно їх попереднього відкриття, дослідники виявили, що пари електронів і позитронів поділяються під кутом, який не відповідає прийнятим в даний час моделей. На цей раз число було ближче до 115 градусів.

Працюючи в зворотному напрямку, команда розрахувала, що ядро гелію могло б також створити короткоживучий бозон з масою трохи менше 17 мегаелектронвольт.

Щоб було простіше, вони називають це X17. Це довгий шлях до офіційно визнаної частинки, яку ми можемо додати до будь-яких моделей матерії.

Хоча експеримент 2016 року був прийнятий до публікації в престижний журнал Physical Review Letters, останнє дослідження ще не рецензировано. Ви можете ознайомитися з результатами на arXiv, де вони були завантажені для перевірки іншими вченими в цій галузі.

Тяжіння темної матерії, представляє одну з найбільших загадок у фізиці. А абсолютно нова фундаментальна частинка може вказувати на рішення, надавши спосіб з'єднати матерію, яку ми можемо бачити, з матерією, яку не можемо.

Нагадаємо, раніше повідомлялося, що астрономи виявили нову силу в космосі.

Хочете знати важливі та актуальні новини раніше за всіх? Підписуйтесь на Bigmir)net на Facebook і Telegram.

Категория: Наука