Физики нашли новые подтверждения существования «пятой» фундаментальной силы — Naked Science
21.11.2019
Сергей Васильев

Физики нашли новые подтверждения существования «пятой» фундаментальной силы

Эксперименты снова указали на существование частицы Х17 — загадочного бозона-переносчика еще неизвестного фундаментального взаимодействия.

©Wright Lab, Yale University

По существующим сегодня представлениям, все многообразие взаимодействий в нашем мире сводится к проявлениям четырех фундаментальных сил: гравитации, электромагнетизму, сильному и слабому ядерным взаимодействиям. Возможно, однако, что ими дело не исчерпано — и еще одна, пока что неизвестная форма взаимодействий позволит объяснить некоторые до сих пор нерешенные проблемы физики.

В 2015 году венгерские ученые сообщили о возможных указаниях на существование такой «пятой силы», обнаруженных в виде аномалий распада нестабильного изотопа бериллия-8. Годом позже их анализ повторили — и подтвердили — физики из США. А в новой работе Атилла Кразнахоркай (Attila Krasznahorkay) и его коллеги из венгерского Института ядерных исследований (Atomki) приводят дополнительные свидетельства в пользу существования загадочной частицы, условно названной бозоном X17. Об этом они сообщают в статье, представленной в онлайн-библиотеке препринтов arXiv.org.

Сами по себе изотопы бериллия-8 крайне нестабильны, и в экспериментах их получали бомбардировкой лития-7 протонами. Короткоживущие ядра бериллия тут же распадались с испусканием фотона, который, в свою очередь, сразу распадался на электрон и позитрон. Благодаря закону сохранения, угол разлета этой пары частиц тем меньше, чем больше энергия исходного фотона. Как и ожидалось, чем шире угол — тем меньше частиц наблюдали ученые.

Однако на угле величиной около 140° обнаружился внезапный скачок образования электрон-позитронных пар. В статье 2015 года физики не нашли этому иного объяснения, кроме как существование другой, пока неизвестной частицы, распад которой создает такую аномалию. Масса ее должна составлять около 16,7 МэВ, время жизни — порядка десятых миллиардных долей секунды. По предположению ученых, X17 может оказаться калибровочным бозоном — переносчиком пятого, пока неописанного фундаментального взаимодействия.

Стандартный и аномальный распад бериллия-8 / Lucy Reading-Ikkanda, Quanta Magazine

Стандартная модель современной физики элементарных частиц связывает каждую из фундаментальных сил с соответствующими калибровочными бозонами: глюоны — для сильного, фотоны — для электромагнитного и так далее. Взаимодействие, за которое может быть ответствен бозон X17 (цифра соответствует массе частицы — примерно в 33 раза тяжелее электрона), пока не известно. Тем не менее венгерские ученые еще раз подтвердили его существование в новых экспериментах.

На сей раз авторы обратились к испусканию электрон-позитронных пар возбужденными ядрами гелия, происходящем при их возвращении к более низкому энергетическому состоянию. Аномальное количество частиц обнаружилось на углах около 115°, и расчеты также позволили связать этот пик с частицей массой около 16,84 МэВ. И хотя до «официального признания» нового бозона Х17 еще далеко, Атилла Кразнахоркай и его коллеги преследуют его с завидным упорством.

Пока их статья еще готовится к отправке рецензентам авторитетного журнала, но нет сомнений, что уже в ближайшее время к анализу этих результатов — и поиску новых свидетельств существования загадочной частицы — подключатся другие команды исследователей.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 15:26
Александр Березин

Сегодня на Землю вернулся экипаж Inspiration 4. Пресса уже единодушно пишет об этом так: большой и яркий успех амбициозной космической компании. Без единого профессионала-астронавта — и взлетели выше МКС! Все это правда. Но правда и другое: сам Илон Маск и все, кто хорошо представляют себе пилотируемые космические полеты, находились в напряжении все трое суток, пока четверо смелых из Inspiration 4 были в космосе. И можно с уверенностью сказать, что впереди у SpaceX, кажется, еще куда более рискованные полеты. Попробуем разобраться почему.

Позавчера, 12:59
Алиса Гаджиева

Несмотря на то, что в крестовых походах погибли тысячи людей, археологи невероятно редко обнаруживают их массовые захоронения. По одной из версий, убитых, найденных в этот раз, хоронил лично Людовик IX Святой, король Франции, предводитель двух крестовых походов.

Позавчера, 16:28
Илья Ведмеденко

Модернизированный стратегический бомбардировщик Ту-160 снова поднялся в небо. Самолет среди прочего получил обновленную силовую установку.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

15 сентября
ПНИПУ

Ученые Пермского Политеха и Хуачжунского университета науки и технологии (КНР) создали уникальную технологию, которая позволит предприятиям производить промышленные изделия без дефектов. Лазерная сварка в вакууме позволит повысить качество ответственных конструкций в аэрокосмической и машиностроительной отраслях. Российские и зарубежные ученые реализовали разработку благодаря уникальному проекту международных исследовательских групп (МИГов), который действует в Пермском крае с 2011 года и не имеет аналогов в России.

Вчера, 15:26
Александр Березин

Сегодня на Землю вернулся экипаж Inspiration 4. Пресса уже единодушно пишет об этом так: большой и яркий успех амбициозной космической компании. Без единого профессионала-астронавта — и взлетели выше МКС! Все это правда. Но правда и другое: сам Илон Маск и все, кто хорошо представляют себе пилотируемые космические полеты, находились в напряжении все трое суток, пока четверо смелых из Inspiration 4 были в космосе. И можно с уверенностью сказать, что впереди у SpaceX, кажется, еще куда более рискованные полеты. Попробуем разобраться почему.

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

9 сентября
Алиса Гаджиева

Необычный артефакт обнаружили в одном из пунктов сбора вторсырья в Красноярском крае.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: