Учените разкриха, че субатомна частица, наречена мюон, се е разклатила неочаквано, което предполага, че може да има пета сила на природата освен четирите известни.
Четирите известни сили на природата са електромагнитната сила и силните и слабите ядрени сили, които се обясняват от стандартния модел на физиката на частиците, и гравитацията, която не е така. Стандартният модел също не отчита тъмната материя, мистериозна субстанция, която съставлява около 27% от Вселената.
Новите доказателства за възможна пета сила идват от експерименти в съоръжението за ускоряване на частици FermiLab в САЩ, където изследователите са изследвали как мюоните, които са като тежки електрони, се въртят в магнитно поле.
Изследователите очакват мюоните да се въртят с определена честота въз основа на стандартния модел. Но те откриха, че мюоните се въртят по-бързо от предвиденото, което показва, че може да има някаква неизвестна частица или сила, която ги засяга.
Д-р Митеш Пател от Imperial College London каза: „Говорим за пета сила, защото не можем непременно да обясним поведението [в тези експерименти] с четирите, за които знаем.“
Професор Джон Бътъруърт от Лондонския университетски колеж, който работи върху експеримента Atlas в Големия адронен колайдер (LHC) в Cern, каза: „По-бързото въртене се дължи на това как мюонът взаимодейства с магнитно поле. Това взаимодействие може да се изчисли много точно в стандартния модел, но включва квантови вериги, като в тези вериги се появяват известни частици.
"Ако измерванията не съвпадат с изчислението, това може да означава, че има някаква нова частица, която се появява в контурите - която може например да бъде носител на пета сила."
Резултатите от FermiLab са в съответствие с предишни от същото съоръжение. Пател обаче каза, че има проблем: теоретичната прогноза за честотата на мюона е станала по-несигурна с течение на времето.
„Това може да промени ситуацията. Може би това, което виждат, е стандартно научно мислене – така нареченият стандартен модел“, каза Пател.
Има и други предизвикателства. Бътъруърт каза: „Ако разликата се потвърди, ще знаем, че има нещо ново и вълнуващо, но няма да знаем точно какво е то.
„В идеалния случай разликата би вдъхновила нови теоретични идеи, които биха довели до нови прогнози – например как можем да открием частицата, която носи новата сила, ако това е това. Окончателното потвърждение тогава ще бъде изграждането на експеримент за директно откриване на тази частица.
Експериментите във FermiLab не са единствените, които намекват за пета сила: работата в LHC също показа някои интересни открития, но с различен тип експеримент, който разглежда колко често се произвеждат мюони и електрони, когато определени частици се разпадат.
Но Пател, който работи върху експериментите с LHC, каза, че тези резултати сега са по-малко последователни.
„Те са различни експерименти, измерващи различни неща и може да има или да няма връзка“, каза той.
Бътъруърт добави, че несъответствието между измерената и прогнозираната честота на мюона е една от най-старите и значителни пропуски между наблюдение и стандартния модел.
„Наблюдението е голямо постижение и е малко вероятно сега да е грешно“, каза той. „Така че, ако прогнозите на теорията се подредят, това наистина може да е първото потвърдено доказателство за пета сила – или нещо друго странно и извън стандартния модел.“
Няма коментари:
Публикуване на коментар