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
Ученые преодолели одно из ключевых препятствий для термоядерной энергетики
Наука
Телескоп «Джеймс Уэбб» показал детали космической Конской Головы
Космос
Ученые выяснили, как парниковые газы влияют на распространение болезней
COVID-19
Найдены доказательства необычной силы магнитного поля Земли в прошлом
Наука
Посмотрите, как быстро робот-гуманоид управляется с домашними задачами
Новости
Ядро атома впервые возбудили лазером: это открывает сверхточные измерения времени
Наука
Чек-лист: как обеспечить информационную безопасность маркетплейса
Мнения
Экспериментальный лазер передал данные с зонда «Психея» на расстоянии 226 млн километров
Космос
Посмотрите на самое близкое фото обломка ракеты в космосе
Космос
Ученые нашли следы древних ритуалов майя на благословение
Наука
В Китае появились батареи со сверхбыстрой зарядкой для электрокаров: запас хода составляет 1000 км
Новости
Найдены скрытые «дорожки для мертвых»: их обнаружили с помощью лидара
Наука
Беспилотные грузовики Evocargo начинают работу во «Внуково» в рамках эксперимента
Новости
«Человеческие нейронные сети потребляют около 20 Вт, а искусственные — сотни ватт»
Технологии
Ученые считают, что недалеко от Земли есть «живая» планета
Новости
Китай готов к автономным летающим такси: когда будут первые полеты
Новости
Посмотрите на сотни черных «пауков», которые заполонили Марс весной
Космос
Где похоронен Платон: ученые наконец-то нашли ответ
Наука
Почему мужчины умирают в России на 10 лет раньше женщин: в Минздраве назвали причину
Новости
Крошечный и тонкий экран отслеживает активность мозга во время операции
Новости