Планета, виступає в ролі датчика частинок, допоможе знайти п'яту фундаментальну силу
Вчені-фізики стверджують, що можна використовувати нашу Землю в якості датчика частинок, за допомогою якого буде проведений пошук таємничої п'ятої фундаментальної сили. Команда з Коледжу Амхерст (Amherst College) і Техаського університету в Остіні з допомогою такого датчика збирається виявити сліди спін-спін взаємодії між віддаленим атомними частками, взаємодії, яке можливе з теоретичної точки зору, але яке ще жодного разу не спостерігалося наживо.
В разі того, якщо б такий вид взаємодій був виявлений та підтверджений, це стало б передумовою до припущення про існування якихось нових частинок, існуючих поза межами Стандартної Моделі фізики елементарних частинок, що надасть можливості для відкриття п'ятої фундаментальної сили, доповнює ряд, що складаються з гравітаційної сили, сил слабкого, сильного взаємодії електромагнітної сили.
Проводячи попередні дослідження, вчені об'єднали модель будови Землі з даними про її геомагнитном полі. Такий об'єднаний набір даних дозволив створити карту розподілу та напрями обертання електронів всієї матерії скрізь на Землі.
Вся матерія у Всесвіті, Земля і її мантія складаються з атомів різних елементів, що складаються з нейтронів, протонів і електронів, які обертаються навколо ядра атома. Магнітне поле Землі змушує деякі з електронів обертатися в певному напрямку. Слід зауважити, що деякі з проведених раніше експериментів показали, що обертання електронів в деяких речовинах мають певну орієнтацію, а не абсолютно випадкові.
"Всім відомо, що магнітний диполь, орієнтуючись паралельно магнітному полю, переходить в саме низькоенергетичне стан. Саме на цьому принципі заснована робота всім відомого приладу - компаса" - розповідає Ларрі Хантер (Larry Hunter), професор фізики з Коледжу Амхерст, - "У наших майбутніх експериментах ми штучно видалимо всі магнітні взаємодії, сподіваючись побачити деякі інші взаємодії, що впливають на напрямок обертання електронів матерії. І одним з видів цих "інших" взаємодій може стати спін-спін взаємодія між частинками, пошуками якого ми зараз і займаємося".
До теперішнього моменту часу ще нікому не вдавалося спостерігати прояви спін-спін взаємодії між частинками. Але якщо такий вид взаємодій існує в природі, каже Хантер, воно повинно бути неймовірно слабким, в мільйони разів слабкіше, ніж сили гравітаційного притягання між частинками. Враховуючи що вимагається високу чутливість вимірювальної техніки, Хантер і його команда збираються отримати цю точність кількістю і розмірами вимірювального пристрою, в ролі якого буде виступати всю земну кулю. Звичайно, детектором буде не сам земну кулю, а мережа розкиданих по ньому датчиків, а Земля лише забезпечить присутність єдиного магнітного поля, що з'єднує всі використовувані датчики, які будуть в змозі виміряти параметри обертання електронів.
І якщо сила далекого спін-спін взаємодії все ж буде виявлена, то цей факт може здійснити цілу революцію в області фізики елементарних частинок. Крім цього, нові наукові інструменти, засновані на використанні п'ятої фундаментальної сили, зможуть допомогти вченим усього світу проникнути ще глибше в таємниці матерії і всесвіту.