Физики утверждают, что нашли доказательства существования пятого вида фундаментальных сил

Все в нашей Вселенной скрепляется или движется за счет четырех видов фундаментальных сил – сил гравитации, электромагнетизма, сильных и слабых ядерных взаимодействий. Но ученые-физики уже давно имеют подкрепленные доказательствами и обоснованные расчетами подозрения о существовании пятого вида фундаментальных сил. А недавно ученые из венгерского Института ядерных исследований получили дополнительные и надежные доказательства при помощи атомов гелия.

© Serdarbayraktar / Istock

Отметим, что эта же команда исследователей уже получала доказательства существования пятой силы в 2016 году в ходе наблюдений за распадом атомов бериллия-8. Тогда ученые выдвинули предположение, что носителем этой силы является таинственная частица, получившая название X17. В ходе экспериментов ученые наблюдали за светом, порождаемым возбужденным атомом бериллия в момент перед его распадом. Если энергия фотона света велика, он тут же превращается в электрон и позитрон, разлетающиеся под углом, значение которого определено изначальной энергией фотона, согласно закону сохранения энергии.

Но во время эксперимента ученые увидели нечто странное, достаточно большое количество электронов и позитронов разлетались под “невозможным” углом в 140 градусов. Собранные данные и результаты их исследований позволили ученым сделать вывод о том, что за наблюдаемую аномалию несет ответственность еще неизвестная совершенно новая частица, которой может быть новый вид фундаментальных частиц-бозонов.

Данное предположение имеет под собой надежное основание. У трех видов фундаментальных сил есть соответствующие частицы-носители из вида бозонов. А силы гравитации обеспечивает гипотетическая частица – гравитон, частица, которая пока еще не была обнаружена. Новая частица-бозон не имеет отношения к другим бозонам, носителям фундаментальных сил, в первую очередь из-за своей массы, которая равна 17 МэВ, что делает ее в 33 раза тяжелее электрона, и крошечного периода жизни, который составляет 10^-14 секунды.

Для подтверждения результатов, полученных в 2016 году, венгерские ученые четыре года проводили другие эксперименты. И один из последних экспериментов, в котором отслеживалось состояние возбужденного атома гелия, принес положительные результаты. Так же как и в первом эксперименте, ученые обнаружили пары электронов и позитронов, разлетающиеся под “невозможным” для гелия углом в 115 градусов. Расчеты, основанные на собранных экспериментальных данных, показали, что виной всему этому может являться частица-бозон с энергией чуть менее 17 МэВ, что достаточно хорошо совпадает с результатами первых исследований. И, благодаря энергии в 17 МэВ, новый бозон получил название X17.

Если бозон X17 не является иллюзией или результатом погрешности экспериментов, то он взаимодействует с нейтронами и другими субатомными частицами совершенно иным путем, чем это делаю остальные известные четыре фундаментальные силы. И, вполне вероятно, что именно эта частица имеет непосредственное отношение к темной материи, одной из самых больших загадок современной физики.

Вполне естественно, что для признания бозона X17 официально найденной частицей потребуется еще масса усилий и экспериментов, проведенных различными независимыми группами ученых в различных областях ядерной физики. И если бозон X17, в конце концов, получит статус официальной частицы, это потребует пересмотра и перестройки всей Стандартной Модели физики элементарных частиц для того, чтобы для нового члена и несомой им фундаментальной силы там нашлось соответствующее место.

Исследование доступно на  arXiv  до экспертной оценки
Источник: dailytechinfo.org