26.5.16

Унгарски учени са открили “намеци” за съществуването на физика, извън пределите на Стандартния модел, описващ начина, по който е устроен микросвета. Те са открили данни за съществуването не на четири, а на пет фундаментални природни сили, пише списание Nature.

В края на миналата година Атила Краснахоркай от Института по квантова физика към Унгарската академия на науките и колегите му публикуват статия, в която описват необичайните резултати от наблюденията, проведени от тях. Описанието касае случващото се при прехода на атомите на берилий-8 от възбудено в нормално състояние при синтеза на берилий чрез бомбардирането с протони на листове литий.

Учените разказват, че при определени условия този процес води до раждането не на фотони, а на двойка електрон - позитрон, своеобразни нестабилни мини-атоми от частици материя и антиматерия. Сам по себе си този факт не е нещо необикновено – подобни процеси се случват постоянно в природата и в космоса. Необичайното е как се случва раждането на тези частици.

Стандартният модел в квантовата физика предсказва, че честотата на появата на подобни двойки много зависи от това, под какъв ъгъл ще се разлетят формиращите се електрони и позитрони – колкото по-голям е ъгълът, толкова по-малко се очаква да се появят “атоми позитроний”, както учените наричат тези конструкции.

Краснахоркай и колегите му обаче са много учудени, от това, което на практика наблюдават: когато ъгълът на раздалечаване се приближава към 140 градуса, броят на двойките електрон-позитрон рязко нараства. Това показва, че в процеса са намесени някакви частици или сили, излизащи извън рамките на Стандартния модел.

Унгарските физици предполагат, че подобно поведение на берилий-8 се дължи на това, че ядрата му по време на формирането им в листа литий, излъчват особен, свръх лек бозон, частицата-преносител на едно от четирите фундаментални взаимодействия, който после се разпада на електрон и позитрон.

Краснахоркай изказва предположението, че тази частица, чиято маса е приблизително 17 МеВ (мегаелектронволта), всъщност е т.нар. “тъмен фотон” – носител на електромагнитните взаимодействия, които влияят на поведението на частиците на тъмната материя.

Тези заявления и резултатите от експериментите привличат вниманието на квантови физици-теоретици от университета на Калифорния в Ървайн, САЩ. Те смятат, че екипа на Краснахоркай е открил нещо по-голямо – пета фундаментална сила, която въздейства на материята наравно с гравитацията, електромагнетизма, слабите и силните ядрени сили.

Носител на тази сила се явява частиицата, открита от унгарските учени. Калифорнийските учени предлагат тя да се нарича "протонофобен Х-бозон". Това наименование се обяснява с факта, че според предположенията на учените, частицата взаимодейства не с протоните и електроните, както обикновените фотони и техните “тъмни” събратя, а с електроните и неутроните.

Други учени обаче не са съгласни с подобна интерпретация на резултатите от работата на Краснахоркаи и колегите му. Помолени да коментират пред Nature физици смятат, че подобно поведение е малко вероятно, макар и по принцип да е възможно; други пък предлагат да се изчака повторна проверка на експериментите на унгарските физици, която ще бъде извършена от колаборацията DarkLight през следващите няколко месеца.

"В изходната експериментална разработка, на която се основават тези теоретични заключения, се казва, че наблюденията на прехода на атома на берилий-8 между възбудено и нормално състояние показват резултати, разминаващи се с настоящите теоретични описания. В квантовата физика постоянно се появяват най-различни отклонения, защото адекватното разчитане на спектъра на възбудените ядра, дори и на най-леките, е много сложна задача”, коментира Игор Иванов, един от водещите популяризатори на физиката и сътрудник в Nature.

Подобни необясними скокове и аномалии и по-рано са откривани при наблюдения върху поведението на неутрино. Тези скокове обаче в последващи експерименти с по-точни детектори са се “размивали”.  Не е изключено и в случая да се касае за “зле описан ефект в квантовата физика”. Теоретичната разработка, написана по съобщението на унгарските физици, пък е точно стандартна за теоретиците работа – да предположим, че отклонението е реални и да спекулираме по темата, какво може да се крие зад тази “нова физика”. Теоретиците имат право и са длъжни да вършат точно това”, казва в заключение Игор Иванов пред Nature.


0 коментара:

Публикуване на коментар