Fyzici se blíží objevování páté síly při vytváření dokonalých krystalů

Studie byla provedena v rámci mezinárodní spolupráce v National Institute of Standards and

technologií (NIST).Dmitry Pushin, člen Institutu pro kvantové výpočty na University of Waterloo a přednášející na katedře fyziky a astronomie, byl jediným kanadským výzkumníkem zapojeným do studie. Pushinovým cílem bylo vytvořit vysoce kvalitní kvantové senzory z ideálních krystalů.

Nasměrováním subatomárních částic – neutronů – dokřemíkových krystalů a sledováním výsledku s vysokou citlivostí byli vědci schopni získat tři vynikající výsledky: první měření klíčové vlastnosti neutronu po 20 letech pomocí unikátní metody; vysoce přesná měření účinků tepelných vibrací v krystalu křemíku; a limity na sílu možné páté síly nad rámec standardních fyzikálních teorií. Nejnovější práce provedené ve spolupráci s výzkumníky z Japonska, Spojených států a Kanady umožnily zčtyřnásobit přesnost měřicích procesů ve struktuře z křemíkového krystalu.

Pushin, jehož výzkum se specializujefyzika neutronů a interferometrie, hrály důležitou roli při sběru dat o neutronech a chemickém leptání vzorků. To pomohlo výzkumnému týmu prozkoumat síly přesahující standardní model.

Standardní model je v současné doběširoce přijímaná teorie interakce částic a sil v mikroměřítku. Toto je však neúplné vysvětlení toho, jak příroda funguje, a vědci mají podezření, že ve vesmíru je více, než teorie popisuje.  Standardní model popisuje tři základní síly v přírodě: elektromagnetickou sílu, silnou sílu a slabou jadernou sílu. Každá síla působí působením „nosných částic“. Například foton je nositelem elektromagnetické síly. Ale Standardní model nezahrnuje gravitaci do svého popisu přírody. Některé experimenty a teorie navíc naznačují možnou přítomnost páté síly.

Vědci už plánují větší rozsahměření Pendellosungova efektu pomocí křemíku a germania. Vědci očekávají pětinásobné snížení chyb jejich měření, což může poskytnout dosud nejpřesnější měření poloměru neutronového náboje a detekovat právě pátou sílu. Plánují také provést kryogenní verzi experimentu, která ukáže, jak se atomy krystalu chovají v kvantovém základním stavu.  Vysvětluje, proč kvantové objekty nejsou nikdy zcela nehybné ani při teplotách blízkých absolutní nule.

Číst Dále:

Nový iOS 15: datum vydání, design a funkce iPhone. Říkáme všechno, co je známo

Ultratenký materiál byl vyroben z bílého grafenu. Nahradí servery

Podívejte se na těžký útočný dron, který nese tunu zbraní