Согласно современному пониманию, в природе существует четыре фундаментальных взаимодействия, три из которых - электромагнитное взаимодействие, а также сильное и слабое ядерное взаимодействие. Они объясняются стандартной моделью физики элементарных частиц. Однако модель не объясняет другое известное фундаментальное взаимодействие, гравитацию или темную материю - странное и загадочное вещество, которое, как считается, составляет около 27 процентов Вселенной, отмечается в публикации.
Международная группа исследователей заявила, что может существовать еще одна, пятая, фундаментальная сила природы. Данные получены в результате экспериментов на ускорителе частиц FermiLab в США, в ходе которых изучалось, как субатомные частицы, называемые мюонами, похожие на электроны, но примерно в 200 раз тяжелее, движутся в магнитном поле. По оценкам ученых, мюоны ведут себя почти как детский волчок, вращаясь вокруг оси магнитного поля. Однако по мере движения мюоны колеблются. Частота этого колебания может быть предсказана стандартной моделью. Но результаты FermiLab, похоже, не соответствуют этим предсказаниям.
Профессор Джон Баттерворт из Университетского колледжа Лондона, который работает над экспериментом "Атлас" на Большом адронном коллайдере (БАК), пояснил: "Колебания возникают из-за того, как мюон взаимодействует с магнитным полем. Их можно рассчитать очень точно в стандартной модели, но этот расчет включает в себя квантовые петли, в которых появляются известные частицы". По его словам, если "измерения не совпадают с предсказанием, это может быть признаком того, что в петлях появляется какая-то неизвестная частица, которая может, например, быть переносчиком пятой силы".
Эксперименты в FermiLab - не единственные, которые предполагают возможность существования пятого взаимодействия: работа на БАК также дала примерно схожие результаты, хотя и с другим типом эксперимента. В нем рассматривалась скорость, с которой мюоны и электроны рождаются при распаде определенных частиц. Баттерворт добавил, что неожиданная частота колебаний мюонов была одним из самых давних и значительных расхождений между измерениями и существующей стандартной моделью. "Поэтому, если ученые разберутся с выводами, это действительно может быть первым подтвержденным свидетельством существования пятой силы или чего-то странного и выходящего за рамки стандартной модели", - заключил эксперт.