Несколько дней назад группа исследователей огласила сенсационную новость. Ученые заявили, что у них есть все основания полагать, что в природе существует пятое фундаментальное взаимодействие. Почему же они так решили? Такой вывод был сделан благодаря бозону, названному исследователями X17. Что же все это значит? Какие последствия будет иметь подобное открытие для современной физики? Давайте разбираться.
Фундаментальные взаимодействия
Вы конечно же знаете, что в нашей Вселенной существует четыре основных вида взаимодействия. Это гравитация, которая доминирует на огромных расстояниях, электромагнетизм, слабое ядерное взаимодействие и сильное ядерное взаимодействие. Используя эти силы можно объяснить почти все явления, которые мы наблюдаем во Вселенной. Тем не менее есть нюансы. Некоторые данные указывают на то, что Стандартная Модель – теория, которая описывает работу всех этих сил, не является совершенной.
Без сомнения, самые популярные примеры не укладывающихся в Стандартную модель явлений – это темная материя и темная энергия. Первая объясняет существование дополнительной гравитации. Мы не можем видеть ее. Но ее присутствие прослеживается по косвенным признакам. Потому что только существование темной материи может объяснить, как например, галактика, может оставаться единым целым. Если учитывать только видимую массу, гравитации для этого не хватило бы. Другими словами, звезды, составляющие галактику, должны разлетаться в разных направлениях. Однако этого не происходит.
Другая неведомая сущность – это темная энергия. Она отвечает за ускорение расширения Вселенной. И ее должно быть очень много в космосе. Предполагается, что примерно 70% космоса состоит из темной энергии. Еще 25% – это темная материя. И только 5% – обыкновенное барионное вещество. Очевидно, что в Стандартной Модели чего-то не хватает. И обнаружение новых фактов о строении нашего мироздания могло бы серьезно изменить наше понимание физики. И дать толчок к развитию новой революционной теории.
X17 может быть новым бозоном
Итак, вернемся к самому началу. Группа исследователей объявила, что уже во второй раз обнаружила следы существования неизвестного бозона. На данный момент он именуется как X17. Но что же такое бозон? Если говорить простыми словами, это такая частица. Она несет ответственность за передачу фундаментальных взаимодействий. Фотон, например, является бозоном электромагнитных сил. Глюон отвечает за сильное ядерное взаимодействие. Бозоны W и Z обеспечивают слабое ядерное взаимодействие.
К этим частицам можно добавить еще и бозон Хиггса. Функция которого, вероятнее всего, состоит в том, чтобы сообщать остальным частицам, какую массу они имеют. Интересно, что гравитация не имеет обнаруженного бозона. Никто и никогда его не видел. Но если бы он существовал, это позволило бы нам понять, как гравитация работает на квантовом уровне. Теоретический переносчик гравитации получил название гравитон. И, кстати, он не имеет ничего общего с X17. Поскольку обнаруженная частица обладает другими свойствами. И поэтому ученым стало весьма интересно, зачем нужен бозон X17? Для каких целей он используется?
Сделанное открытие, если оно в конце концов окажется правдой, может добавить в наше понимание природы Вселенной еще одно – пятое фундаментальное взаимодействие. И его обнаружение позволило бы нам лучше понять, какие взаимодействия доминируют в космосе. Это также может помочь нам понять, что же такое темная материя. Но пока все это – лишь интригующая возможность.
Бозон X17 – предвестник прорыва в физике?
Первое обнаружение гипотетического бозона произошло в 2016 году при анализе излучения атома бериллия-8 в возбужденном состоянии. Бериллий-8 весьма нестабилен. И со временем распадается на две частицы гелия-4. Но продукты этого распада не вписывались в расчетные. Полученные результаты могло объяснить лишь присутствие какой-то неизвестной частицы. Которую не удалось обнаружить.
Мир физики должен быть очень осторожен, прежде чем объявит о том, что бозон X17 действительно существует. Но если этот факт действительно подтвердится, это может очень серьезно изменить наше восприятие мира. Это могло бы означать открытие двери, за которой находится теория объединения всех фундаментальных взаимодействий. Это открытие вполне может помочь нам даже ответить на вопрос, что же такое темная материя. Некоторые эксперименты предполагают, что это может быть частица с массой, аналогичной массе, которую имеет бозон X17.
Хотя пока что совсем ничего не найдено…