Natuurkundigen komen dicht bij het ontdekken van de vijfde kracht terwijl ze perfecte kristallen maken

De studie werd uitgevoerd in het kader van internationale samenwerking bij het National Institute of Standards en

Dmitry Pushin, lid van het Institute for Quantum Computing van de Universiteit van Waterloo en docent aan de afdeling Natuurkunde en Astronomie, was de enige Canadese onderzoeker die bij het onderzoek betrokken was.Het doel van Pushin was om hoogwaardige kwantumsensoren te maken van perfecte kristallen.

Door subatomaire deeltjes – neutronen – op siliciumkristallen te richten en het resultaat te volgenMet hoge gevoeligheid waren de onderzoekers in staat om drie uitstekende resultaten te behalen: de eerste in 20 jaarmeting van de belangrijkste eigenschap van het neutron met behulp van een unieke methode; zeer nauwkeurige metingen van de effecten van thermische oscillaties in een siliciumkristal; en beperkingen op de sterkte van een mogelijke vijfde kracht die verder gaat dan de standaard fysische theorieën. Het nieuwste werk, uitgevoerd in samenwerking met onderzoekers uit Japan, de Verenigde Staten en Canada, heeft het mogelijk gemaakt om de nauwkeurigheid van meetprocessen in de structuur van een siliciumkristal te verviervoudigen. 

Pushin, wiens onderzoek gespecialiseerd is inneutronenfysica en interferometrie, speelden een belangrijke rol bij het verzamelen van gegevens over neutronen en het chemisch etsen van monsters. Dit hielp het onderzoeksteam de krachten buiten het standaardmodel te verkennen.

Het Standaardmodel is nu een algemeen aanvaarde theorie van de interactie van deeltjes en krachten op microniveau.Maar dat is een onvolledige verklaring van hoe de natuur werkt, en wetenschappers vermoeden dat er meer in het universum is dan het beschrijft.Het Standaardmodel beschrijft drie fundamentele krachten in de natuur: de elektromagnetische, sterke en zwakke kernkrachten. Elke kracht werkt door de werking van "dragerdeeltjes".Een foton is bijvoorbeeld een drager van een elektromagnetische kracht.Maar het standaardmodel neemt de zwaartekracht niet op in zijn beschrijving van de natuur.Bovendien suggereren sommige experimenten en theorieën de mogelijke aanwezigheid van een vijfde kracht.

De onderzoekers zijn al van plan om het Pendellosung-effect op grotere schaal te meten met silicium en germanium.Wetenschappers verwachten een vijfvoudige vermindering van de fout van hun metingen, wat de meest nauwkeurige meting van de straal van de neutronenlading tot nu toe kan opleveren en de vijfde kracht kan detecteren.Ze zijn ook van plan om een cryogene versie van het experiment uit te voeren die zal laten zien hoe de atomen van het kristal leidenDit verklaart  waarom kwantumobjecten nooit bestaan.Perfect stationair, zelfs bij temperaturen dicht bij het absolute nulpunt.

Lezen Verder:

Nieuw iOS 15: releasedatum, iPhone-ontwerp en functies. We vertellen alles wat bekend is

Van wit grafeen is een ultradun materiaal gemaakt. Het zal servers vervangen

Zie een zware aanvalsdrone die een heleboel wapens draagt