Фундаментальных сил природы может быть пять: ученые-физики сделали важное открытие

Международная команда физиков заявляет, что в ходе исследований в рамках эксперимента "Muon g-2" они, возможно, обнаружили новую, пятую силу природы.

Об этом сообщает в среду, 7 апреля, BBC.

"Вся наша жизнь подчинена законам физики, будь то магнитик из поездки, который мы крепим к дверце холодильника, или мяч, залетающий в баскетбольное кольцо. И все эти силы, с которыми мы имеем дело каждый день, можно свести к четырем фундаментальным категориям взаимодействий: электромагнитное, сильное, слабое и гравитационное", - говорится в статье.

При этом Британский совет по научно-техническому оборудованию объявил, что результаты эксперимента Muon g-2 дают весомые подтверждения существованию доселе неизвестной субатомной частицы или новой силы.

Стало известно почему ядро Земли генерирует магнитное поле

"Мы обнаружили, что взаимодействие мюонов не согласуется со Стандартной моделью. Понятно, что мы все в восторге, потому что это открывает будущее с новыми законами физики, новыми частицами и новыми, невиданными до сих пор силами", - рассказал в интервью BBC руководитель эксперимента с британской стороны профессор Марк Ланкастер.

Стандартная модель - общепринятая на данный момент теоретическая конструкция, описывающая взаимодействие всех элементарных частиц во Вселенной.

Новое открытие стало последним в целой серии многообещающих результатов, полученных в ходе экспериментов по физике частиц в США, Японии и, в первую очередь, на Большом адронном коллайдере (БАК), который расположен на границе между Францией и Швейцарией.

Hubble зафиксировал загадочное исчезновение самой молодой из известных туманностей (фото)

Эксперимент был поставлен в американской Национальной ускорительной лаборатории имени Энрико Ферми (Fermilab) с целью изучения поведения субатомной частицы под названием мюон.

"Дело в том, что вся наша Вселенная построена из частиц размером меньше атома. Некоторые из этих частиц состоят из еще более мелких частиц, другие же более не дробятся - это так называемые элементарные частицы. Мюоны как раз и являются такими элементарными частицами: они похожи на электроны, только в 200 раз тяжелее", - поясняется в статье.

В ходе эксперимента Muon g-2 частицы разгонялись по 14-метровому кольцу в циркулярном коллайдере под воздействием мощного магнитного поля.

Согласно известным законам физики, это должно было приводить к колебанию мюонов с определенной частотой. Однако физики обнаружили, что частота их колебаний оказалась выше предполагаемой. По их мнению, это может свидетельствовать о действии силы, ранее не известной науке.

В Млечном пути найдена "умершая галактика"

"Никто не знает точно, что еще, кроме воздействия на мюон, подвластно этой новой силе. Теоретики полагают, что она может быть каким-то образом связана с еще не открытой субатомной частицей", - говорится в статье.

Насчет этой гипотетической частицы есть сразу несколько предположений. Это может быть так называемый лептокварк (частица, переносящая информацию между кварками и лептонами) или Z-бозон (который сам для себя служит античастицей).

Еще в прошлом месяце физики, проводившие эксперимент на БАК, отмечали, что полученные результаты могут свидетельствовать о наличии новой частицы и силы.

"Сейчас идет настоящая гонка за тем, чтобы получить доказательства тому, что мы обнаружили нечто новое. Понадобится больше данных и больше измерений, и, если повезет, мы получим свидетельства того, что эти эффекты - реальные", - цитирует BBC доктора Митеша Пателя из Имперского колледжа в Лондоне, принимавшего участие в эксперименте на БАК.

Помимо хорошо знакомых гравитационных и электромагнитных сил за поведение субатомных частиц отвечают так называемые сильные и слабые силы. И пятая сила могла бы дать ответ на многочисленные загадки Вселенной, которые возникли перед учеными в последние десятилетия.

"К примеру, согласно наблюдениям, Вселенная расширяется с ускорением, и это относят на счет загадочного феномена под названием темная энергия. Но ученые и раньше выдвигали предположение, что это может быть та самая неведомая пятая сила", - говорится в статье.

Помог Hubble: ученые заявили о новой теории темной материи

Вместе с тем, пока об открытии нельзя однозначно заявить: имеется один шанс из 40 тысяч на то, что это статистическая погрешность (т.н. статистический уровень значимости составляет 4,1 сигма), а  для того, чтобы открытие было признано, этот уровень должен составлять 5 сигма, то есть погрешность не должна превышать одного шанса на 3,5 млн.