О сильном взаимодействии, которое связывает между собой частицы, составляющие протоны и нейтроны, нам известно меньше, чем о других фундаментальных силах природы, но ученые в Европейской организации по ядерным исследованиям (CERN) в Швейцарии недавно измерили его точнее, чем когда-либо.
Точное определение значения сильного взаимодействия — ключ к пониманию окружающего нас мира, отмечает New Scientist. Другие фундаментальные силы — гравитация, электромагнитное и слабое взаимодействие — становятся слабее по мере того, как частицы, между которыми они действуют, удаляются друг от друга. Но сильное взаимодействие, напротив, становится еще более сильным. Это вызывает эффекты, которые затрудняют его непосредственное измерение.
«Единственный способ наблюдать сильное взаимодействие — делать это опосредованно. Но это чрезвычайно трудно, и прогресс, которого мы достигли с середины 1980-х годов, довольно незначительный», — говорит Стефано Камарда из лаборатории физики элементарных частиц в CERN.
В ходе эксперимента ATLAS на Большом адронном коллайдере Камарда с коллегами совершили рывок в точности измерений и снизили относительную неопределенность значения силы сильного взаимодействия до 0,8%.
«Это измерение в 2-3 раза лучше по сравнению с предыдущими лучшими экспериментальными измерениями», — говорит Альберто Беллони из Университета Мэриленда.
Значение сильного взаимодействия измерили при столкновении друг с другом пар протонов, которое порождает частицу под названием Z-бозон. Если бы там не было силы, опосредующей взаимодействия между протонами, конечный Z-бозон был бы в неподвижном состоянии. Но сила сильного взаимодействия придает этой частице небольшой «толчок», результирующий импульс которого зависит от величины сильного взаимодействия. Как отмечают физики, изучать эту величину важно, потому что она является одним из крупнейших источников неопределенности, остающейся в Стандартной модели физики элементарных частиц. Сильное взаимодействие также имеет решающее значение для нашего понимания судьбы Вселенной, отмечает New Scientist.
Существует небольшая вероятность того, что в конечном итоге Вселенная погибнет в результате явления, называемого распадом вакуума, при котором квантовая флуктуация приводит к образованию небольшого пузыря необычного пространства-времени, называемого чистым вакуумом, который затем быстро разрастется и поглотит весь космос.
«Вероятность того, что Вселенная исчезнет в квантовом пузыре, очень мала, — говорит Камарда. — Но у нас есть сомнения в этом утверждении, и эта неопределенность обусловлена значением силы сильного взаимодействия».
Марина АСТВАЦАТУРЯН
Нет комментариев