Фізики знайшли докази п’ятої сили природи: це змінить уявлення про будову Всесвіту

• За Стандартною моделлю фізики існує чотири сили природи: електромагнітна, гравітаційна, сильна, слабка.
• Мюони — елементарні частинки, на які впливають одразу всі із них.
• Сучасна теорія світобудови має багато прогалин: вона не пояснює розширення космосу чи існування темної матерії.

Під час досліджень мюонів з’ясувалось, що вони поводяться зовсім не так, як повинні: їхня швидкість руху перевищує прогнозовану. Це може означати лише одне — на частинки додатково діє поки що невідома сила. Її існування дасть початок новому підходу до фізики.

Заборона розповідає про відкриття американських дослідників, що змінить науку.

Мюони: результати дослідження у Fermilab

Вчені знайшли докази існування п’ятої сили, що контролює будову Всесвіту. Під час нового експерименту з’ясувалося, що елементарні частинки мюони рухаються не за відомими законами фізики: їхня швидкість була вище прогнозованої, пише BBC.

«На поведінку мюонів впливають одразу всі існуючі фундаментальні сили та частинки. Вони поводяться як мініатюрні магніти, притягуючи все до себе. По суті, це дає нам пряме вікно в те, як працює світобудова: всі її елементи зібрані в одному місці», — пояснив фізик із Вашингтонського університету в Сіетлі Брінн Маккой.

У дослідженні мюони прискорили майже до швидкості світла за допомогою потужних надпровідних магнітів. Перед цим провели чіткі розрахунки якою має бути сила відповіді на взаємодію. Коливання відрізнялися на невелику частку відсотка: це здається дуже малим результатом, але не для квантової фізики. Таке відхилення означає, що на результати додатково впливає невідома науці сила — саме її взаємодію ніяк не можливо врахувати теоретично.

Науковці з Fermilab ще у 2021 році заявили, що близькі до відкриття нової сили природи, але не мали чітких доказів. Розрахунки експериментів з багатьма частинками не сходились, та все списували на можливу технічну похибку. Коли нарешті вдалося досягти високої точності, результати не змінились: все свідчило про те, що є додатковий вплив. Підтвердження існування нової фундаментальної сили змусить переглянути всі наявні знання про Всесвіт: це стане початком нового типу фізики. 

Стандартна модель елементарних частинок: як побудована

Зараз серед фізиків домінує теорія, згідно з якою світ і всі об’єкти в ньому складаються із 17 елементарних частинок. На їхню поведінку впливають чотири фундаментальні сили:

• електромагнітна;
• гравітаційна;
• сильна;
• слабка.

Стандартна модель була створена в 1960-х роках і на початку 1970-х — повністю упорядкована за допомогою наукових досліджень. Але навіть після стількох років розробки вона не стала теорією всього, яку так шукають вчені. Основний недолік такої системи полягає у тому, що вона описує лише малу частину Всесвіту. Учені давно вважають, що має існувати п’ята сила природи: це могло б заповнити багато прогалин в теорії.

Сучасна фізика елементарних частинок не може пояснити деякі явища, які спостерігаються в космосі. Досі не зрозуміло, як працює темна енергія, що змушує космос розширюватися з прискоренням. Також загадкою є і темна матерія: вона становить більшу частину маси всіх галактик.

Раніше Заборона розповідала про відкриття нової екосистеми під океанічним дном: вона повністю незалежна від зовнішнього морського світу.