Физики предполагают, что экспериментально открыли пятое взаимодействие. Если их выводы подтвердятся, в науке произойдёт сенсация мирового масштаба, возможно, более значительная, чем открытие гравитационных волн.
Сегодня известны четыре фундаментальные силы, действующие в нашем мире: гравитационная и электромагнитная силы на макроуровне, сильное и слабое взаимодействия наблюдаются на уровне элементарных частиц. Физикам пока хватает этих четырёх сил, чтобы объяснить всё вокруг. Беспокоит только то, что видимая материя составляет не более 5% всей материи Вселенной, остальная же скрыта от наших органов чувств. Учёные называют эту неощутимую нами часть Вселенной — тёмной материей и тёмной энергией.
Считается, что единственная сила, которая воздействует на тёмную материю, — это гравитация, но безусловных следов этого взаимодействия пока не найдено. Отсутствие взаимодействия с тёмной материей не смущает учёных, они продолжают его искать и потенциально готовы к открытиям, в том числе — к открытию нового фундаментального взаимодействия.
В прошлом году физик Аттила Кразнахоркай (Attila Krasznahorkay) с коллегами из Института ядерных исследований Венгерской академии наук (Дебрецен) опубликовали в базе препринтов ArXiv.org статью, в которой сделали вывод об открытии ими пятого взаимодействия. В январе их статья вышла в журнале Physical Review Letters. Обе публикации не были замечены научным сообществом, за исключением группы физиков-теоретиков под руководством Джонотана Фенга (Jonathan Feng) из Университета Калифорнии (Ирвин, США), которые решили проверить результаты венгерских коллег. Фенг с соавторами внимательно изучили расчёты венгерских исследователей и объявили, что эта новая сила, как им кажется, не нарушает каких-либо законов природы. Фенг опубликовал статью о проверке, также в ArXiv.org.
Венгерские учёные искали «тёмный фотон» — частицу света тёмной материи. Они бомбардировали кусок лития-7 протонами, в результате чего протоны превращались в нестабильное ядро бериллия-8, которое распадалось на пару электронов и позитронов (аналогов электронов в антиматерии). Когда протоны ударялись о литий под углом 140 градусов, обратно вылетало значительно больше пар электронов и позитронов, чем предполагали расчёты, основанные на Стандартной модели.
Авторы эксперимента решили, что эти лишние частицы могут быть проявлением новой частицы — в 34 раза тяжелее, чем электрон. Возможно, это и есть тёмный фотон. Фенг с соавторами полагают, что аномалия, наблюдаемая венгерскими учёными, демонстрирует не тёмный фотон, а проявление пятого взаимодействия.
Сейчас сразу несколько научных групп — из Национальной лаборатории Джефферсона (Thomas Jefferson National Accelerator Facility) в США, MIT, ЦЕРН — взялись повторить эксперимент и проверить выводы Кразнахоркая и Фенга.
