Новости науки: Физики подтверждают возможное открытие пятого фундаментального взаимодействия.

Авг 16, 2016 Леонид Гляделов

Последние данные, указывающие на возможное открытие ранее неизвестных субатомных частиц могут свидетельствовать о пятом фундаментальном взаимодействии природы, согласно статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters от физиков-теоретиков из Калифорнийского Университета в Ирвине (UCI).

В середине 2015 года исследователи UCI натолкнулись на исследования в области экспериментальной ядерной физики в Венгерской академии наук, которые искали "темные фотоны", частицы, которые связывали с невидимой темной материей.

Работа венгров обнаружила радиоактивный распад аномалии, что указывает на существование легкой частицы всего в 30 раз тяжелее электрона.

"Экспериментаторы не смогли утверждать, что это была новая сила. Они просто увидели избыток событий, которые указывали новую частицу, но не было ясно, была ли это частица или сила несущих частиц.

На протяжении десятилетий, нам известны четыре фундаментальные взаимодействия: гравитационное, электромагнитное, а также сильные и слабые ядерные силы. Если подтвердятся дальнейшие эксперименты, это открытие возможного пятого взаимодействия полностью изменит наше представление о Вселенной, с возможностями для объединение сил и темной материи" , сказал Джонатан Фэн (Jonathan Feng), профессор физики и астрономии, соавтор исследования.

Группа UCI изучили данные венгерских исследователей, а также все другие предыдущие эксперименты в этой области и показали, что доказательства, сильно неблагоприятствуют как частице материи так и "темным фотонам". Они предложили новую теорию, которая объединяет все существующие данные и определили, что открытие может указывать на пятую фундаментальную силу. Их первоначальный анализ был опубликован в конце апреля на публичном интернет-сервере Arxiv и последующие усиливающие выводы первой работы был выпущен пятницу на том же сайте.

Работа ученых из UCI показывает, что это не может быть "темным фотоном", вместо этого частица может быть "protophobic Х-бозон." В то время как нормальная электрическая сила действует на электроны и протоны, этот новый бозон взаимодействует только с электронами и нейтронами - и в чрезвычайно ограниченном диапазоне. Соавтор анализа Тимоти Тэйт (Timothy Tait) сказал:

"Там нет никакого другого бозона, который бы имел такие же характеристики. Иногда мы также просто называем это" Х-бозон, где 'X' означает, что-то неизвестное."

Фэн отметил, что дальнейшие эксперименты имеют решающее значение:

"Частица не очень тяжелая, и лаборатории имели энергию, необходимую, чтобы обнаружить ее, еще в 50-х и 60-х годах. Но причина, почему ее трудно было найти в том, что взаимодействия этой частицы очень слабы. Тем не менее, из-за того, что новая частица настолько легка, есть много экспериментальных групп, работающих в небольших лабораториях по всему миру, которые зная первоначальные требования, теперь знают, где искать.

Вполне возможно, что эти два сектора взаимодействуют друг с другом через несколько завуалированное, но фундаментальные взаимодействие. Эта сила может проявляться так как эту protophobic силу мы наблюдаем в результате венгерского эксперимента. В более широком смысле, это согласуется с нашими первоначальными исследованиями, чтобы понять природу темной материи."

Одним из направлений дальнейших исследований, является вероятность того, что это пятое взаимодействие имеет потенциал быть присоединенным к электромагнитному и сильному и слабому взаимодействиям как "проявления одной грандиозной, более фундаментальной силы".