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
Посмотрите, что будет с вами при падении в черную дыру
Новости
Сибирские «врата в подземный мир» растут: что происходит в Батагайке
Новости
Оказалось, в прошлом Марс был больше похож на Землю, чем все думали
Наука
Крепость римских легионеров, которой 2000 лет, нашли рядом с собором
Наука
Терапия светом помогла при травмах позвоночника
Наука
Робот-гуманоид с электроприводом может работать вслепую
Новости
Вакцина заставляет иммунитет бороться с раком мозга, показали испытания на людях
Наука
Вольфрамовый токамак WEST удерживал плазму в течение рекордных 6 минут
Наука
Посмотрите, как робопес, обученный ИИ, балансирует на гимнастическом шаре
Новости
Генная терапия улучшила зрение у людей с наследственной слепотой
Наука
Перед презентацией Apple появились подробности о новых iPad Pro и iPad Air
Новости
Астрономы наблюдали свет вокруг гигантских черных дыр, образовавшихся вскоре после Большого взрыва
Наука
В мозге человека нашли «нейронный компас», который помогает определять направление
Наука
Электричество получили из влаги в воздухе с помощью бактериальных «проводов»
Наука
Разработана вакцина, которая защищает от коронавирусов будущего
COVID-19
Ограничения в работе TikTok не повлияли на популярность социальной сети
Новости
Исчезновение «щита» от солнечной радиации совпало с рассветом жизни на Земле 590 млн лет назад
Наука
Крошечные «бессмертные» черные дыры могут заполнять Вселенную и объяснять темную материю
Наука
Ученые впервые наблюдали, как орангутанг занимается самолечением
Наука
SpaceX не смогла скрыть полет ракеты над Россией: в сети публикуют фото
Космос