Вчені знайшли сліди нової п’ятої сили природи

Вчені з Німеччини, Швейцарії та Австралії натрапили на ознаки існування п’ятої фундаментальної сили природи, яка може діяти всередині атомів між електронами та нейтронами. Це відкриття ставить під сумнів повну досконалість Стандартної моделі фізики й може відкрити нові горизонти у вивченні матерії.

Про це пише Physical Review Letters.

Фізика сьогодні базується на чотирьох основних взаємодіях: гравітації, електромагнетизмі, слабкій та сильній ядерних силах. Ці сили пояснюють більшість відомих нам явищ у Всесвіті. Проте, нове дослідження міжнародної групи вчених із Німеччини, Швейцарії та Австралії підняло питання про існування ще однієї — п’ятої сили, яка раніше залишалась непоміченою.

Вона, ймовірно, проявляється на атомному рівні, впливаючи на взаємодії між електронами та нейтронами, що робить її складною для виявлення звичними методами. Учені звернули увагу на незначні аномалії у вимірах, які не вкладаються у рамки чотирьох відомих взаємодій, а саме у так званих атомних переходах — зміні орбіти електрона навколо ядра при отриманні енергії.

Вивчаючи п’ять ізотопів кальцію з різною кількістю нейтронів та в різних зарядових станах, науковці виявили розбіжності, які теоретично можуть свідчити про присутність додаткової сили. Цю нову взаємодію могли б переносити частинки масою від 10 до 10 мільйонів електрон-вольт, відомі як частинки Юкави.

Стандартна модель фізики, хоч і є дуже потужною, має свої обмеження. Вона не може пояснити природу темної матерії, а також чому після Великого вибуху у Всесвіті переважає звичайна матерія. Крім того, не існує єдиної квантової теорії, яка поєднувала б гравітацію з іншими взаємодіями. Саме ці прогалини стимулюють пошук нових теоретичних концепцій і полів.

Результати дослідження ще не є остаточним доказом існування п’ятої сили, але вони значно звузили діапазон, у якому її можна шукати. Наступні експерименти і більш точні обчислення допоможуть зрозуміти, чи дійсно ці аномалії є наслідком нової фундаментальної взаємодії, чи ж це лише похибки вимірювань.

Якщо підтвердиться, що п’ята сила існує, це змінить наше уявлення про будову матерії і може призвести до революційних відкриттів у фізиці елементарних частинок та космології. Відкриття такої сили могло б допомогти пояснити загадки, які досі залишаються нерозв’язаними.