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
Силикон сделали проводником и заставили сиять: это считалось невозможным
Наука
Разработаны контактные линзы ночного зрения: они позволяют видеть в темноте
Наука
Китайские роботы показали боевые навыки перед первым турниром по робобоксу
Новости
«Нежелательные колебания атомов» использовали для хранения информации
Наука
Тайны Иерусалима: под полом древнего здания нашли золотые драгоценности 
Наука
Microsoft добавила ИИ в «Блокнот» и Paint: что умеют новые функции в Windows 11
Новости
В России научились собирать беспилотники с помощью цифрового помощника
Наука
Пять планет можно увидеть невооружённым глазом в июне: где и когда смотреть в России
Космос
Частная космическая компания проведет стыковку спутников на орбите
Космос
Черные дыры могут незаметно расти внутри звезд, считают астрофизики
Космос
Раскрыто происхождение зубной боли: чувствительность зародилась в панцире древних рыб
Наука
В сети нашли базу с паролями от 184 млн аккаунтов, включая Google, Apple и Meta*
Новости
Физики объяснили, как звуковые удары от самолетов попадают в помещения
Наука
Астрономы наблюдали жесткую космическую «битву» двух галактик
Космос
Новая система от Google распознает контент, который сделал ИИ
Новости
Приехали: почему россияне пересаживаются с прокатных на личные электросамокаты
Новости
Очередные тарифы Трампа сломают интернет: что нас ждет
Новости
За мигрантами в Москве будут следить через смартфоны: как работает эксперимент
Новости
Нейросеть, которая ускоряет разработку лекарств, сделали в России
Наука
Российский аналог Raspberry Pi на процессоре СКИФ создали в Новосибирске
Новости