Пятая сила

Перейти к навигацииПерейти к поиску

Пятая сила, или пятое фундаментальное взаимодействие, — гипотетическое фундаментальное взаимодействие, которое может быть связано с тёмной материей и/или с тёмной энергией.

Пятая сила не входит в Стандартную модель. Как известно из физики элементарных частиц, всего существует четыре фундаментальных силы или взаимодействия — гравитация, электромагнетизм, сильное и слабое ядерные взаимодействия, которые в совокупности своей составляют основу всего многообразия всех известных явлений в природе. Однако некоторые физические теории предлагают существование дополнительной «пятой силы», вводимой для объяснения различных аномальных наблюдений, которые не могут быть объяснены с помощью Стандартной модели. Характеристики пятой силы зависят от деталей выдвигаемой теории, но многие теории сходятся на том, что пятая сила примерно должна быть сопоставима по силе с гравитационным взаимодействием (то есть она намного слабее, чем электромагнитное и сильное взаимодействия), а диапазон действия пятой силы проявляется на расстояниях от менее миллиметра до космологических масштабов.

История изучения

Состав Вселенной по данным WMAP, используемым в рамках модели Лямбда-CDM

Предпосылки существования

Основные статьи: Тёмная материя и Тёмная энергия

Поиски пятой силы усилились в последние десятилетия из-за двух крупных открытий в космологии, которые пока не могут быть полностью объяснены в рамках современных теорий. При анализе скорости вращения галактик было обнаружено, что большая часть массы вселенной приходится на неизвестную форму материи, называемую тёмная материя. Большинство физиков считают, что тёмная материя — это некая не открытая элементарная частица, но некоторые полагают, что она может быть связана с неизвестной фундаментальной пятой силой. Во-вторых, недавно было также обнаружено, что расширение вселенной ускоряется, что приписывается другой форме энергии, называемой тёмная энергия. Некоторые физики предполагают, что форма тёмной энергии, называемая квинтэссенция, может быть пятой силой[1][2][3].

Попытки обнаружения

Частица X17

Основная статья: X17 (частица)

Возможной частицей-переносчиком пятой силы может являться гипотетическая субатомная частица предложенная Аттилой Краснахоркаи — это протофобный бозон массой около 17 МэВ, получивший название частица X17. Данная частица была предложена для объяснения аномальных углов, с 2015 года неоднократно наблюдавшихся в продуктах распада атомов бериллия-8. Также наблюдавшиеся ещё раз в ноябре 2019 года, той же группой исследователей, но в другом эксперименте в стабильных атомах гелия[4][5][6][7][8].

Аномальный магнитный момент мюона

Основная статья: Аномальный магнитный момент мюона

В 2021 году лаборатория им. Энрико Ферми сообщила, что измерения g-фактора аномального магнитного момента мюона в экспериментах Muon g-2 имеют статистически значимое расхождение с предсказаниями Стандартной модели[9]. Эта аномалия является сильным свидетельством существования пятого фундаментального взаимодействия[10].

См. также

Примечания

  1. ↑ Wetterich, C. Quintessence --a fifth force from variation of the fundamental scale. Heidelberg University. Дата обращения: 26 ноября 2019. Архивировано 2 ноября 2021 года.
  2. ↑ Cern Authentication. Дата обращения: 26 ноября 2019. Архивировано 19 мая 2020 года.
  3. ↑ Cicoli, Michele; Pedro, Francisco G.; Tasinato, Gianmassimo. Natural Quintessence in String Theory (англ.) // Journal of Cosmology and Astroparticle Physics[англ.] : journal. — 2012. — Vol. 2012, no. 7. — P. 044. — doi:10.1088/1475-7516/2012/07/044. — arXiv:1203.6655.
  4. ↑ A.J. Krasznahorkay, M. Csatlos, L. Csige, J. Gulyas, M. Koszta, B. Szihalmi, J. Timar, D.S. Firak, A. Nagy, N.J. Sas, A. Krasznahorkay. New evidence supporting the existence of the hypothetic X17 particle. (Submitted on 23 Oct 2019). Дата обращения: 26 ноября 2019. Архивировано 23 ноября 2019 года.
  5. ↑ Fiona Macdonald. Physicists Think They Might Have Just Detected a Fifth Force of Nature (26 MAY 2016). Дата обращения: 26 ноября 2019. Архивировано 12 января 2020 года.
  6. ↑ Mike Mcrae. Physicists Claim They’ve Found Even More Evidence of a New Force of Nature. (20 NOV 2019). Дата обращения: 26 ноября 2019. Архивировано 9 июня 2020 года.
  7. ↑ В. Макаров, Обнаружена новая сила природы: «пятый элемент» (21.11.2019). Дата обращения: 26 ноября 2019. Архивировано 21 декабря 2019 года.
  8. ↑ А. Глянцев, Великое открытие? Возможно, обнаружено пятое фундаментальное взаимодействие (22.11.2019). Дата обращения: 26 ноября 2019. Архивировано 26 ноября 2019 года.
  9. ↑ Marc, Tracy (2021-04-07). "First results from Fermilab's Muon g-2 experiment strengthen evidence of new physics". Fermilab. Архивировано 7 апреля 2021. Дата обращения: 7 апреля 2021.
  10. ↑ Источник. Дата обращения: 11 апреля 2021. Архивировано 28 апреля 2021 года.

Ссылки

Пятая сила: миф или реальность? (статья, 1994 год)