Физики нашли новые подтверждения существования «пятой» фундаментальной силы — Naked Science
6 минут
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, 21:19
5 минут
Мария Кривоченко

Попав в пасть лягушки, жуки обычно погибают. Хотя земноводные не могут перемолоть их зубами, как это делают млекопитающие, желудочный сок разъедает большинство насекомых. Однако водолюбы смогли выжить и выбраться наружу через кишечник без повреждений.

Вчера, 11:44
6 минут
Денис Гордеев

Соседняя планета, скорее всего, была покрыта толстым слоем льда, что в корне противоречит принятым ныне концепциям.

Вчера, 18:50
5 минут
Мария Кривоченко

Группа археологов обнаружила шкатулку с артефактами на дне озера Титикака. В ней оказались фигурки из раковины моллюска и золота, которые инки считали очень ценными. Ученые полагают, что находка — часть жертвоприношения богам воды или плодородия.

Позавчера, 09:31
5 минут
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

2 августа
2 минуты
Илья Ведмеденко

Сегодня, в 20:00 (мск), должен состояться 150-метровый «прыжок» демонстратора технологий космического корабля Starship. Трансляцию вы сможете посмотреть на нашем сайте.

2 августа
34 минуты
Александр Березин

На планете разворачивается новая лунная гонка. Российская космическая отрасль пытается обозначить участие в ней, патентуя многопусковой полет к спутнику Земли. Очевидно, что это лишь суррогат сверхтяжелых ракет, которых мы пока не строим. США, напротив, активно разрабатывают сразу два сверхтяжа – но и там не все гладко. Их лунная программа может испытать сильнейший удар в ближайший год. Скептики считают, что усилия всех участников гонки бесполезны. Мол, пилотируемые полеты к другим небесным телам не нужны, ибо дороги. Автоматы смогут все сделать намного дешевле. На деле лунная программа, как мы покажем ниже, не дороже полетов к МКС. Да и автоматы не дадут нам ничего подобного результатам пилотируемой лунной экспедиции. Попробуем разобраться почему.

6 июля
5 минут
Мария Азарова

Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: