Lo studio è stato condotto nel quadro della cooperazione internazionale presso il National Institute of Standards e
Dirigendo le particelle subatomiche, i neutroni, versocristalli di silicio e monitorando il risultato con elevata sensibilità, i ricercatori sono riusciti a ottenere tre risultati eccezionali: la prima misurazione di una proprietà chiave del neutrone in 20 anni utilizzando un metodo unico; misurazioni ad alta precisione degli effetti delle vibrazioni termiche in un cristallo di silicio; e limiti sulla potenza di una possibile quinta forza oltre le teorie fisiche standard. L'ultimo lavoro, svolto in collaborazione con ricercatori provenienti da Giappone, Stati Uniti e Canada, ha permesso di quadruplicare la precisione dei processi di misurazione nella struttura di un cristallo di silicio.
Pushin, la cui ricerca è specializzata inla fisica dei neutroni e l'interferometria, hanno svolto un ruolo importante nella raccolta di dati sui neutroni e nell'incisione chimica dei campioni. Ciò ha aiutato il team di ricerca a esplorare le forze al di là del modello standard.
Il modello standard è attualmenteuna teoria ampiamente accettata dell'interazione di particelle e forze su microscala. Ma questa è una spiegazione incompleta di come funziona la natura e gli scienziati sospettano che nell'universo ci sia molto di più di quanto descritto dalla teoria. Il Modello Standard descrive tre forze fondamentali in natura: la forza elettromagnetica, la forza forte e la forza nucleare debole. Ciascuna forza agisce attraverso l'azione di “particelle portatrici”. Ad esempio, un fotone è un portatore di forza elettromagnetica. Ma il Modello Standard non include la gravità nella sua descrizione della natura. Inoltre, alcuni esperimenti e teorie suggeriscono la possibile presenza di una quinta forza.
I ricercatori stanno già pianificando un progetto su scala più ampiamisurazioni dell'effetto Pendellosung utilizzando silicio e germanio. Gli scienziati si aspettano una riduzione di cinque volte dell'errore delle loro misurazioni, che può fornire la misurazione più accurata fino ad oggi del raggio di una carica di neutroni e rilevare proprio la quinta forza. Hanno anche in programma di condurre una versione criogenica dell'esperimento, che mostrerà come si comportano gli atomi del cristallo nello stato fondamentale quantistico. Spiega perché gli oggetti quantistici non sono mai completamente immobili anche a temperature prossime allo zero assoluto.
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