Возможно, обнаружено пятое фундаментальное взаимодействие

Все известные силы в природе являются проявлением всего четырёх видов взаимодействий между элементарными частицами. Однако теперь учёные, возможно, обнаружили пятое. Если открытие подтвердится, оно, безусловно, войдёт в историю физики.

Четыре фундаментальных взаимодействия – это гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое (последние два проявляются лишь в процессах, происходящих на уровне атомных ядер и элементарных частиц). За каждое взаимодействие отвечает особое поле. В свою очередь, каждому полю соответствует особая частица – квант этого поля. Например, фотон – это квант электромагнитного поля.

В 2016 году группа во главе с Аттилой Краснахоркаи (Attila Krasznahorkay) из Института ядерных исследований в Дебрецене опубликовала в престижном журнале Physical Review Letters статью, в которой были описаны эксперименты, возможно, доказывающие существование пятого фундаментального взаимодействия. "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно писали об этом. Напомним вкратце, о чём речь.

Авторы изучали радиоактивный распад ядра бериллия-8. В этом процессе испускаются гамма-кванты. Такой квант может превратиться в пару из электрона и позитрона, разлетающихся под определённым углом.

Чем больше энергия кванта, тем меньше должен быть этот угол. Однако физики обнаружили, что частиц, расходящихся под углом 140°, больше, чем ожидалось.

Исследователи предположили, что дело в рождении неизвестной частицы, получившей условное название X17 (в связи с тем, что её энергия равна 17 мегаэлектронвольт). Эта частица, судя по её свойствам, является квантом фундаментального взаимодействия. Но она точно не может быть квантом ни одного из четырёх известных фундаментальных полей.

Теперь та же команда снова обнаружила признаки существования этой частицы. На сей раз физики изучали гамма-кванты, которые излучает возбуждённое ядро гелия. Исследователи снова зафиксировали угол, под которым расходится неожиданно много электрон-позитронных пар. Он был приближённо равен 115°.

Препринт научной статьи об этом открытии опубликован на сайте arXiv.org. Он ещё не прошёл рецензирование сторонними экспертами.

Разумеется, об открытии новой частицы можно будет уверенно говорить, только если его подтвердят несколько независимых научных групп.

К слову, ранее "Вести.Наука" писали о том, как проверить, не обладает ли пятым взаимодействием тёмная материя. Также мы объясняли, почему редкие распады частиц могут стать окном в новую физику.