» » По теории струн нанесен серьезный удар

По теории струн нанесен серьезный удар

По теории струн нанесен серьезный удар

В самом сердце галактического скопления, расположенного на расстоянии 200 миллионов световых лет от нас, астрономы не смогли обнаружить гипотетические частицы, называемые аксионами.

Открытие имеет довольно серьезные последствия для теории струн и развития «Теории всего», которая должна описывать физические законы Вселенной.

Что касается понимания того, как работает Вселенная, ученые разработали довольно неплохие теории. Например, общую теорию относительности, описывающую, как физика работает на макроуровне, а также квантовую механику, раскрывающую, что происходит на атомном и субатомном уровнях.

Но проблема состоит в том, что обе эти теории не ладят друг с другом. Общая теория относительности не может быть «уменьшена» до квантового уровня, а квантовая механика не может быть «расширена». Было много попыток их согласования — создания «Теории всего».

Одним из наиболее многообещающих кандидатов, решающих проблему, является так называемая теория струн, которая включает в себя замену точек-частиц физики элементарных частиц на крошечные одномерные струны.

Многие модели теории струн предсказывают существование аксиона — частицы сверхнизкой массы из гипотезы 1970-х годов. Она решала в теории проблему того, почему атомные силы следуют так называемой симметрии четности заряда, чего, согласно многим теориям, делать не должны. Как оказалось, теория струн также предсказывает множество частиц, которые ведут себя как аксионы, из-за чего их назвали аксионоподобными частицами.

Одним из свойств аксионоподобных частиц является умение превращаться в фотон при прохождении через магнитное поле. И, наоборот, фотоны могут превращаться в аксионоподобные частицы, совершая то же действие. Вероятность превращения зависит от ряда факторов: напряженности магнитного поля, пройденного расстояния и массы частицы.

И в этот момент вдруг появляется астрофизик Кристофер Рейнольдс из Кембриджского университета в Великобритании и его команда. С помощью рентгеновской обсерватории Чандра ученые исследовали активное ядро галактики NGC 1275, которая находится на расстоянии около 237 миллионов световых лет от нас, в центре скопления галактик, называемых Скопление Персея.

Восьмидневное наблюдение закончились тем, что они почти ничего не смогли узнать о черной дыре галактики из-за плотных облаков газа перед ней. Но затем они поняли, что в этих обстоятельствах можно попробовать обнаружить аксионоподобные частицы: «Рентгеновское излучение от NGC1275 должно проходить через горячий газ Скопления Персея, а этот газ намагничен, — пояснил Рейнольдс. — Магнитное поле относительно слабое (более чем в 10 000 раз слабее, чем магнитное поле на поверхности Земли), но рентгеновские фотоны должны преодолевать огромное расстояние, проходя через это магнитное поле. Следовательно, существует высокая доля вероятности преобразования фотонов в аксионоподобные частицы (при условии, что аксионоподобные частицы имеют достаточно малую массу)».

Поскольку вероятность преобразования зависит от длины волны рентгеновских фотонов, наблюдения должны выявить искажение — некоторые длины волн более эффективны для данного процесса. Команда ученых около года искала искажения, но так его и не обнаружила.

Выходит, существование аксионов в рассмотренном диапазоне масс (вплоть до одной миллионной миллиардной массы электрона), теперь под вопросом.

21 март 2020 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Таинственные антарктические частицы ввели ученых в ступор

Ряд “невозможных” частиц был обнаружен во время изучения физических свойств шестого континента при помощи Антарктического импульсного переходного антенного эксперимента (ANITA), сообщает портал

Новая частица изменяет судьбу Вселенной, считают физики

Астрономы всего мира находятся в некотором замешательстве, поскольку полученные ими данные о скорости расширения Вселенной оказываются весьма противоречивыми....

Пять теорий путешествий во времени, которые могут сработать

5. Машина времени: цилиндр ТиплераЧтобы использовать машину времени на основе цилиндра Типлера, вам нужно покинуть Землю на космическом корабле и отправиться в космос к цилиндру, который там

Секрет скрипичных струн

Оказывается, до 1750 года лучшим материалом для изготовления скрипичных струн являлись овечьи кишки. А первыми, кто придумал их использовать для этих целей, были итальянцы.

10 потрясающих открытий в физике

Изучать физику значит изучать Вселенную.
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Существует 50% вероятность того, что мы живем в симуляцииВремя эластично: почему на вершине горы время идет быстрее, чем на пляже?Кого и зачем приносили в жертву Древние Египтяне?На МКС найдено место утечки воздуха. Что дальше?Почему птицы летают клином11 живописных мест на планете, раскрашенных самой осеньюКрупнейшая озоновая дыра зафиксирована над АнтарктидойКаким будет мир с населением 10 миллиардов человек?