Издавна было принято считать, что природа снабдила нас
четырьмя видами фундаментальных сил. Гравитационные силы удерживают планеты,
звезды и галактики, а электромагнитные силы скрепляют атомы молекул в единое
целое. На самом маленьком уровне проявляются две других силы, силы сильных
ядерных взаимодействий, которые скрепляют ядра атомов, и силы слабых ядерных
взаимодействий, определяющие целый ряд физических явления и процессов на
субатомном уровне. Все эти силы в достаточной степени объясняют все, что мы наблюдаем
в окружающем нас мире.
Однако не так давно, группа ученых-физиков из Венгрии
выдвинула предположение о возможности существования пятого вида фундаментальных
сил, о природе которых нам еще ничего не известно.
Работа Аттилы Крачнэхоркай (Attila Krasznahorkay) и его
группы из Института ядерных исследований (Institute for Nuclear Research)
венгерской Академии Наук в Дебрецене, законченная в прошлом году, изначально не
привлекла сильного внимания научного сообщества. Однако, группа ученых в
области теоретической физики, возглавляемая Джонатаном Фенгом (Jonathan Feng)
из Калифорнийского университета в Ирвине, проверила результаты исследований
венгерских ученых. И эта проверка показала, что новая фундаментальная сила вполне
может существовать, не нарушая базовых физических законов.
Возможность существования пятой фундаментальной силы не
является полной неожиданностью. Количество материи, которую мы можем увидеть и
"пощупать", составляет всего около пятой части от общего количества
материи во Вселенной, остальное приходится на долю таинственной темной материи
и энергии. Темная материя проявляется только гравитационными воздействиями, с
точки зрения электромагнетизма она абсолютно "инертна", поэтому ее
пока невозможно увидеть и ощутить даже при помощи самых высокочувствительных
научных приборов.
Венгерские ученые наткнулись на факты существования
пятой силы во время поисков так называемого "темного фотона",
экзотического вида фотонов света, который может взаимодействовать с темной
материей. Для этого они облучали полосу из лития протонами, после чего литий
превращался в нестабильный изотоп бериллия, который, распадаясь, излучает пары
электронов и позитронов, "антиматериальных" аналогов электронов.
Когда луч протонов падает на поверхность лития под определенным углом, порядка
140 градусов, количество излучаемых электронов и позитронов заметно превышает
значение, полученное путем теоретических расчетов. И ученые высчитали, что эти
излишки могут являться следами новой частицы, которая в 34 раза тяжелей
электрона и в недрах которой могут скрываться проявления фундаментальных сил
нового типа.
