Результаты исследований, проведенных учеными из Калифорнийского университета в Ирвине (University of California, Irvine), указывают на высокую вероятность существования некоей неизвестной науке субатомной частицы. А некоторые из уникальных свойств этой частицы могут быть объяснены только фактом существования пятого вида фундаментальных сил.
“Если это все окажется правдой, это произведет настоящую революцию в физике и некоторых других областях науки” – рассказывает Джонатан Фенг (Jonathan Feng), профессор физики и астрономии, – “В течение многих десятилетий нам было известно только о четырех видах фундаментальных сил – гравитации, электромагнетизме, сильных и слабых ядерных взаимодействиях. Если существование пятого вида сил будет подтверждено последующими экспериментами, это полностью изменит все наши знания об устройстве Вселенной и позволит объяснить некоторые феномены, включая и таинственную темную материю”.
Основой исследований Калифорнийских ученых стали исследования, проведенные в середине 2015 года, группой ученых из венгерской Академии наук. Венгерские исследователи занимались поисками того, что они назвали термином “темные фотоны”, фотоны, которые позволят “осветить” частицы темной материи. Во время этих исследований ученые наткнулись на один из видов распада элементарных частиц, во время которого “рождалась” частица света, масса которой в 30 раз превышает массу электрона.
“Результаты исследований венгерских ученых не содержали доказательств того, что наблюдаемые ими явления представляют собой результат проявления пятой фундаментальной силы” – рассказывает Джонатан Фенг, – “Им удалось просто зарегистрировать некоторые избыточные события, которые указывают на факт присутствия новой частицы. Но является ли эта частица просто новой частицей материи или частицей, в которой проявляется новый вид сил, остается пока еще не до конца ясным”.
Калифорнийские ученые объединили результаты, полученные венгерскими учеными, с результатами некоторых других исследований и получили доказательства того, что найденное нечто не может являться ни частицей материи, ни “темным фотоном”. Они разработали новую теорию, которая позволяет объединить все имеющиеся данные, а основой этой теории как раз и является пятый вид фундаментальных сил.
Ученые считают, что новая частица быстрее всего является “фотофобным Х-бозоном” (protophobic X boson). В то время, как обычные силы электрической природы воздействуют одинаково на электроны и протоны, пятая сила, проявляющаяся в новом Х-бозоне, воздействует на электроны и нейтроны, да и то, только в достаточно узком диапазоне масс и энергий этих частиц. “Среди всех известных частиц не существует бозона с экзотическими рами” – рассказывает Тимоти Тайт (Timothy Tait), – “Поэтому мы назвали это Х-бозоном, где Х означает “неизвестный””.
“Данная частица не очень тяжела, такие энергии мы научились получать уже в 50-х и 60-х годах” – рассказывает Джонатан Фенг, – “Но причиной, благодаря которой новая частица столь долго избегала обнаружения, является ее очень слабое взаимодействие со всеми остальными частицами. Однако, зная о том, куда и на что именно надо смотреть, множество ученых в различных лабораториях смогут провести свои собственные эксперименты”.
Ученые выдвинули предположение о том, что объединение новой пятой силы с электромагнетизмом, силами слабых и сильных ядерных взаимодействий может привести к проявлению “новой и еще более сильной, более фундаментальной силы”, которая является основой всего “темного сектора” с его собственными силами и материей. “Вполне возможно, что эти два сектора взаимосвязаны и все же взаимодействуют друг с другом посредством скрытых, но фундаментальных сил” – рассказывает Джонатан Фенг, – “Проявлением этих сил может быть Х-бозон и факт его возможного существования очень хорошо согласуется с теорией и результатами экспериментов. А дальнейшие исследования в данном направлении позволят нам выяснить и объяснить природу темной материи”.