21.11.2019
Сергей Васильев
27 578

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.
Позавчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

Вчера, 16:05
Александр Березин

Океаны на нашей планете не могли возникнуть сразу после ее появления: здесь было слишком жарко. Однако попытки объяснить их «кометным завозом» не удались, изотопный состав нашей воды не такой, как в кометах. До самых недавних пор оставалось неясным, откуда же тогда она появилась, сделав возможной земную жизнь?

Вчера, 11:30
Алиса Гаджиева

Новое исследование не только определило годы жизни неолитической представительницы нашего вида, но и показало, как она выглядела.

Позавчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
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
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: