Fyzici sa približujú k objaveniu piatej sily pri vytváraní dokonalých kryštálov

Štúdia bola realizovaná v rámci medzinárodnej spolupráce v Národnom inštitúte pre normalizáciu a

technológie (NIST).Jediným kanadským výskumníkom zapojeným do štúdie bol Dmitrij Pushin, člen Inštitútu pre kvantové výpočty na University of Waterloo a prednášajúci na Katedre fyziky a astronómie. Pushinovým cieľom bolo vytvoriť kvalitné kvantové senzory z ideálnych kryštálov.

Nasmerovaním subatomárnych častíc – neutrónov – dokremíkových kryštálov a monitorovaním výsledku s vysokou citlivosťou boli výskumníci schopní získať tri vynikajúce výsledky: prvé meranie kľúčovej vlastnosti neutrónu po 20 rokoch pomocou unikátnej metódy; vysoko presné merania účinkov tepelných vibrácií v kryštáli kremíka; a limity sily možnej piatej sily nad rámec štandardných fyzikálnych teórií. Najnovšia práca vykonaná v spolupráci s výskumníkmi z Japonska, Spojených štátov a Kanady umožnila štvornásobne zvýšiť presnosť meracích procesov v štruktúre kremíkového kryštálu.

Pushin, na ktorého výskum sa špecializujefyzika neutrónov a interferometria, hrali dôležitú úlohu pri zbere údajov o neutrónoch a chemickom leptaní vzoriek. To pomohlo výskumnému tímu preskúmať sily presahujúce štandardný model.

V súčasnosti je štandardný modelširoko akceptovaná teória interakcie častíc a síl na mikroúrovni. Toto je však neúplné vysvetlenie toho, ako príroda funguje, a vedci sa domnievajú, že vo vesmíre je viac, než popisuje teória.  Štandardný model popisuje tri základné prírodné sily: elektromagnetickú silu, silnú silu a slabú jadrovú silu. Každá sila pôsobí pôsobením „nosných častíc“. Napríklad fotón je nosičom elektromagnetickej sily. Ale štandardný model nezahŕňa gravitáciu vo svojom opise prírody. Niektoré experimenty a teórie navyše naznačujú možnú prítomnosť piatej sily.

Výskumníci už plánujú väčší rozsahmerania Pendellosungovho efektu pomocou kremíka a germánia. Vedci očakávajú päťnásobné zníženie chyby svojich meraní, čo môže poskytnúť doteraz najpresnejšie meranie polomeru neutrónového náboja a odhaliť práve túto piatu silu. Plánujú tiež uskutočniť kryogénnu verziu experimentu, ktorá ukáže, ako sa atómy kryštálu správajú v kvantovom základnom stave.  Vysvetľuje, prečo kvantové objekty nikdy nie sú úplne nehybné ani pri teplotách blízkych absolútnej nule.

Čítať Ďalej:

Nový iOS 15: dátum vydania, dizajn a funkcie iPhone. Hovoríme všetko, čo sa vie

Ultratenký materiál bol vyrobený z bieleho grafénu. Nahradí servery

Pozrite sa na ťažký útočný dron, ktorý nesie veľa zbraní