Рубрики
Физика

Больше доказательств для пятой группы нашли при измерениях радиоактивного распада

Аномалии радиоактивного распада бериллия-8 и гелия-4 указывают на существование новой силы природы. К такому выводу группа теоретиков в США, которые были изучены данные из экспериментов, проведенных ядерных физиков в Венгрии за последние пять лет. Результаты двух различных изотопов согласен на массу и силу взаимодействия гипотетического бозона, что бы нести долгожданной пятой группы, команды найден.

Стандартная модель физики элементарных частиц говорит нам, что частицы вещества взаимодействуют друг с другом посредством четырех сил: электромагнитного; сильного; слабого; и гравитации. Но теоретики уже давно предположили существование других сил, в том числе и “темные фотоны”, которые опосредуют взаимодействия между частицами темной и обычной материи.

Это была просто такая частица, что Аттила Krasznahorkay Института ядерных исследований (атомки) в Венгрии и коллеги охотились при проведении экспериментов на бериллий. Как сообщили в мало кем замеченный бумаги в 2015 году, они выпустили протонов на мишени из лития-7 для создания ядер бериллия-8. Затем они измеряли углы между траекториями электронов и позитронов дается в последующих распадов нестабильных изотопов бериллия.

Загадка частиц

Если стандартная модель правильно описывает такие распады, количество испущенный электрон-позитронных пар должен постепенно падает по мере того как угол между двумя частицами увеличивается. Но Krasznahorkay и коллеги вместо увеличения, или бугорок, при распределении на угол примерно в 140°. Они расценили это как из-за бериллия-8, распадающейся на ранее неизвестную частицу в крошечную долю его распада (прежде чем то, что частица распадается на электрон и позитрон), расчета массы новых частиц около 17 МэВ/С2.

Это было только год спустя, когда Джонатан Фэн и его коллеги из Университета Калифорнии в Ирвине, опубликовал теоретический анализ результатов команда Krasznahorkay, что другие заметили. Фэн группа пришла к выводу, что частица, если она существует, не темный фотон, но то, что они называли “protophobic” калибровочный бозон – это сила, несущая частицу, которая взаимодействует с большей готовностью с электронов и нейтронов, чем протонов.

Для других теоретиков, таких необычных взаимодействий, ставящих под сомнение заявленное открытие. Что еще более важно, никакая другая экспериментальная группа воспроизвела аномальные результаты. В самом деле, NA64 эксперимента в лаборатории ЦЕРН в Швейцарии сузил диапазон возможных преимуществ такой частицы взаимодействия, ища доказательства его сопряжения с электронами и ничего не найдя.

Похожие отбойник

Не смущаясь, Krasznahorkay и коллеги нажали на. Они перестроили свою детектора между 2017 и 2018 годов, и обнаружили, что шишка на 140° остается. Еще более поразительно, они нашли подобный удар на 115° в распаде гелия-4. Удивительно, они рассчитали, что частицы, ответственные за эту аномалию и будет иметь массу около 17 МэВ/С2.

В результате сообщалось, осенью 2019 через препринта на arXivnew препринт, а также по материалам arXiv, он и пару теоретик коллег в Ирвине, Крис Verhaaren и Тим Тейт, не только проверить два суются на массу предполагаемый новый бозон, но и рассчитать частицы сила взаимодействия будет в каждом конкретном случае.

Фэн, Tait и Verhaaren отметить, что бериллий-8 и гелия-4 разложение на аналогичные показатели в двух экспериментах. Но говорят, что это вовсе не обязательно будет похож сильные взаимодействия между новый бозон и кварки в ядре, отметить, что возбужденных состояний в каждом случае имеют различные квантовые числа и разных энергиях возбуждения. Они добавляют, что бериллий-8 измерение было сделано на резонанс, а гелий-4 была проведена между двумя резонансами.

Замечательное соглашение

С учетом всех этих вещей, троица пришла к выводу, что новая частица действительно взаимодействуют с такой же силой в обоих случаях. В частности, они считают, что гелий-4 скорость распада вычислить, используя свойства protophobic Хиггса, из их анализа бериллия-8 данных согласен со ставкой от данных гелия. Более того, они говорят, что такое тесное соглашение не возможно, с любым другим типом гипотетического носителя силы. “Для других новых частиц, предложенных для объяснения данных бериллия, предсказать скорость гелия может быть на порядки”, — говорит Фэн. “Так, это совпадение, честно говоря, замечательно.”

Чтобы раз и навсегда решить проблему, Фэн и коллеги говорят, что другие экспериментаторы должны попытаться воспроизвести результаты. Но они также предлагают несколько новых измерений, которые могли бы предоставить дополнительные подтверждения. Требуется только простой модификации существующей экспериментальной установки, эти включать сбор данных, чтобы лучше понять фоновых процессов, а также измерения распадов углерода-12 – ставка которого они предсказывают точно. “Если прогнозы confirrmed, эти измерения будут содержать убедительные доказательства того, что пятая сила была обнаружена”, — пишут они.

Подробнее микроскоп фокусируется более жесткие лимиты на пятой силы

Другие теоретики приветствуем нового анализа. Эссиг Рувеном из Университета Стоуни Брук соглашается, важно установить последовательность сила взаимодействия, в то время как Джесси Талер из Массачусетского технологического института также призывает других экспериментаторов, чтобы вступить в бой. Действительно, он считает важным. “Только подтверждение из независимого эксперимента даст мне большую уверенность в результате атомки”, — говорит он.

Один планирование совместной работы для проверки аномальных результат DarkLight, базирующихся в США. Это будет искать доказательства 17 МэВ/С2 Хиггса, выпустив электронов из Лаборатории Джефферсона CEBAF инжектор на танталовой мишени. По словам пресс-секретаря Ричард Милнер из Массачусетского технологического института, эксперимент должен дать результаты в течение ближайших нескольких лет – при условии, что научные утверждения и финансирования не предвидится.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *