Физики приблизились к обнаружению пятой силы во время создания идеальных кристаллов

Группа исследователей использовала революционную технику для выявления ранее неизвестных свойств технологически важных кристаллов кремния, а в результате обнаружила новую информацию о важной субатомной частице и пятой силе природы. Об этом пишет журнал Science.

Исследование проводилось в рамках международного сотрудничества в Национальном институте стандартов и технологий (NIST). Дмитрий Пушин, член Института квантовых вычислений университета Ватерлоо и преподаватель кафедры физики и астрономии, был единственным канадским исследователем, участвовавшим в исследовании. Целью Пушина было создать создать качественные квантовые сенсоры из идеальных кристаллов.

Направляя субатомные частицы — нейтроны — на кристаллы кремния и отслеживая результат с высокой чувствительностью, исследователи смогли получить три выдающихся результата: первое за 20 лет измерение ключевого свойства нейтрона с использованием уникального метода; высокоточные измерения эффектов тепловых колебаний в кристалле кремния; и ограничения силы возможной пятой силы за пределами стандартных физических теорий. Последняя работа, проведенная в сотрудничестве с исследователями из Японии, США и Канады, позволила в четыре раза повысить точность измерения процессов в структуре кристалла кремния.

Пушин, чьи исследования специализируются на нейтронной физике и интерферометрии, сыграл важную роль в сборе данных о нейтронах и химическом травлении образцов. Это помогло научной команде изучить те силы, что лежат за пределами Стандартной модели.


Стандартная модель в настоящее время является широко принятой теорией взаимодействия частиц и сил на микроуровне. Но это неполное объяснение того, как устроена природа, и ученые подозревают, что во Вселенной есть нечто большее, чем описывает теория.  Стандартная модель описывает три фундаментальные силы в природе: электромагнитное, сильное и слабое ядерное взаимодействие. Каждая сила действует через действие «частиц-носителей». Например, фотон является переносчиком электромагнитной силы. Но Стандартная модель не включает гравитацию в свое описание природы. Кроме того, некоторые эксперименты и теории предполагают возможное присутствие пятой силы.


Исследователи уже планируют более масштабные измерения эффекта Пенделлосунга с использованием кремния и германия. Ученые ожидают пятикратное уменьшение погрешности их измерений, что может дать наиболее точное на сегодняшний день измерение радиуса нейтронного заряда и обнаружить ту самую пятую силу. Они также планируют провести криогенную версию эксперимента, которая покажет, как атомы кристалла ведут себя в квантовом основном состоянии.  Именно оно объясняет тот факт, почему квантовые объекты никогда не бывают совершенно неподвижными даже при температурах, близких к абсолютному нулю.


Читать далее:

Новая iOS 15: дата выпуска, дизайн и функции iPhone. Рассказываем все, что известно

Из белого графена сделали сверхтонкий материал. Он заменит серверы

Посмотрите на тяжелый ударный беспилотник, который несет оружие весом в тонну

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Этот ядерный двигатель поможет быстрее долететь до Марса: как он работает
Космос
Запуск Falcon 9 завершился успехом: что было на борту миссии
Космос
Прототип Boom Supersonic XB-1 приблизился к звуковому барьеру
Новости
Ученые заглянули внутрь нейтронных звезд, используя квантовую физику
Космос
Квантовые симуляторы: объяснение от ученого
Мнения
Источник в СМИ назвал возможную причину сбоя рунета
Новости
Мошенники начали выдавать себя за начальников в рабочих чатах: как это работает
Новости
Холодные атомы этого металла могут создавать новые состояния материи
Наука
Древние артефакты в Украине раскрыли тайны навигации викингов
Наука
Послушайте, как звучат вспышки на Солнце: данные собрал Solar Orbiter  
Космос
Тяжелый беспилотник на водородных топливных ячейках впервые испытали в Китае
Новости
Ученые создали катализатор, который нарушает законы физики
Наука
Физики обнаружили необычные магнитные свойства в трехслойном графене
Наука
Биоинженеры создали ДНК-робота, который может менять форму искусственной клетки
Наука
«Горы» на нейтронных звездах могут вызывать рябь в пространстве-времени
Космос
На телах древних мумий из Перу нашли сложные узоры татуировок
Наука
У черной дыры прячется белый карлик, движущийся с половиной скорости света
Космос
Стартап из России разрабатывает нанопротез для восстановления поврежденных нервов
Наука
Генетики разгадали секреты выживания устойчивой к антибиотикам бактерии
Наука
Астрофизики разгадали тайну космических ускорителей частиц
Космос