Οι φυσικοί πλησιάζουν στην ανακάλυψη της πέμπτης δύναμης ενώ παράλληλα δημιουργούν τέλειους κρυστάλλους

Η μελέτη διεξήχθη στο πλαίσιο διεθνούς συνεργασίας στο Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και

τεχνολογίες (NIST).Ο Ντμίτρι Πούσιν, μέλος του Ινστιτούτου Κβαντικών Υπολογιστών στο Πανεπιστήμιο του Βατερλό και λέκτορας στο Τμήμα Φυσικής και Αστρονομίας, ήταν ο μόνος Καναδός ερευνητής που συμμετείχε στη μελέτη. Στόχος του Pushin ήταν να δημιουργήσει υψηλής ποιότητας κβαντικούς αισθητήρες από ιδανικούς κρυστάλλους.

Κατευθύνοντας τα υποατομικά σωματίδια —νετρόνια— προςκρυστάλλους πυριτίου και παρακολουθώντας το αποτέλεσμα με υψηλή ευαισθησία, οι ερευνητές μπόρεσαν να λάβουν τρία εξαιρετικά αποτελέσματα: την πρώτη μέτρηση μιας βασικής ιδιότητας του νετρονίου σε 20 χρόνια χρησιμοποιώντας μια μοναδική μέθοδο. μετρήσεις υψηλής ακρίβειας των επιπτώσεων των θερμικών δονήσεων σε κρύσταλλο πυριτίου. και όρια στη δύναμη μιας πιθανής πέμπτης δύναμης πέρα ​​από τις τυπικές φυσικές θεωρίες. Η τελευταία εργασία, που πραγματοποιήθηκε σε συνεργασία με ερευνητές από την Ιαπωνία, τις Ηνωμένες Πολιτείες και τον Καναδά, κατέστησε δυνατό τον τετραπλασιασμό της ακρίβειας των διαδικασιών μέτρησης στη δομή από κρύσταλλο πυριτίου.

Pushin, του οποίου η έρευνα ειδικεύεται στηνη φυσική νετρονίων και η παρεμβολή, έπαιξαν σημαντικό ρόλο στη συλλογή δεδομένων για νετρόνια και τη χημική χάραξη δειγμάτων. Αυτό βοήθησε την ερευνητική ομάδα να διερευνήσει τις δυνάμεις πέρα ​​από το πρότυπο μοντέλο.

Το τυπικό μοντέλο είναι αυτή τη στιγμήμια ευρέως αποδεκτή θεωρία της αλληλεπίδρασης σωματιδίων και δυνάμεων σε μικροκλίμακα. Αλλά αυτή είναι μια ελλιπής εξήγηση του πώς λειτουργεί η φύση και οι επιστήμονες υποπτεύονται ότι στο σύμπαν υπάρχουν περισσότερα από όσα περιγράφει η θεωρία.  Το Καθιερωμένο Μοντέλο περιγράφει τρεις θεμελιώδεις δυνάμεις στη φύση: την ηλεκτρομαγνητική δύναμη, την ισχυρή δύναμη και την ασθενή πυρηνική δύναμη. Κάθε δύναμη δρα μέσω της δράσης των «σωματιδίων φορέα». Για παράδειγμα, ένα φωτόνιο είναι φορέας ηλεκτρομαγνητικής δύναμης. Αλλά το Καθιερωμένο Μοντέλο δεν περιλαμβάνει τη βαρύτητα στην περιγραφή της φύσης. Επιπλέον, ορισμένα πειράματα και θεωρίες υποδηλώνουν την πιθανή παρουσία μιας πέμπτης δύναμης.

Οι ερευνητές σχεδιάζουν ήδη μεγαλύτερης κλίμακαςμετρήσεις του φαινομένου Pendellosung χρησιμοποιώντας πυρίτιο και γερμάνιο. Οι επιστήμονες αναμένουν μια πενταπλάσια μείωση του σφάλματος των μετρήσεών τους, κάτι που μπορεί να δώσει την πιο ακριβή μέτρηση της ακτίνας ενός φορτίου νετρονίου μέχρι σήμερα και να ανιχνεύσει αυτή την πέμπτη δύναμη. Σκοπεύουν επίσης να πραγματοποιήσουν μια κρυογονική εκδοχή του πειράματος, η οποία θα δείξει πώς συμπεριφέρονται τα άτομα του κρυστάλλου στην κβαντική βασική κατάσταση.  Εξηγεί γιατί τα κβαντικά αντικείμενα δεν είναι ποτέ εντελώς ακίνητα ακόμη και σε θερμοκρασίες κοντά στο απόλυτο μηδέν.

Να διαβασω Περαιτέρω:

Νέο iOS 15: ημερομηνία κυκλοφορίας, σχεδίαση και λειτουργίες iPhone. Λέμε όλα όσα είναι γνωστά

Ένα εξαιρετικά λεπτό υλικό κατασκευάστηκε από λευκό γραφένιο. Θα αντικαταστήσει τους διακομιστές

Δείτε ένα βαρύ drone επίθεσης που μεταφέρει έναν τόνο όπλων