Российские ученые нашли способ расширить Стандартную модель

Российские ученые нашли способ расширить Стандартную модель

Сотрудники Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) совместно с коллегами из Германии обнаружили ранее неизученные эффекты в атомах. Результаты исследования были опубликованы в журнале Physical Review A.

Многие годы ученые всего мира ищут новые частицы, которые помогут построить теорию, расширяющую Стандартную модель фундаментальных взаимодействий в физике. Поиск по одному из перспективных направлений ведет научная группа на Большом адронном коллайдере. Группа ученых из России и Германии занимается другим методом, основанном на изучении спектров атомов. Такие исследования менее ресурсоемкие, но очень перспективные в связи с тем, что в атомной физике точность экспериментов выше, чем в физике высоких энергий.

Ученые СПбПУ вычисляли частоты переходов в разных изотопах одного элемента (разновидностях атомов химического элемента, которые имеют одинаковый атомный номер, но при этом разные массовые числа), в данном случае — атомов аргона.

Авторы рассматривали разные состояния атомов аргона с четырьмя, пятью и шестью электронами. Это оптимальные электронные конфигурации, которые можно, с одной стороны, надежно проанализировать с помощью теоретических расчетов, а с другой — измеряться в эксперименте.

Ученые анализировали полученные результаты с помощью графика Кинга — широко используемого метода, который позволяет изучать изменения линий атомных переходов в цепочке изотопов.

Современная теория с большой точностью утверждает, что график Кинга должен быть линейным. До последнего времени считалось, что нелинейные эффекты настолько малы, что они не представляют собой никакого интереса. Но международная научная группа продемонстрировала, что в рамках Стандартной модели возникают новые эффекты, искривляющие график Кинга на четыре порядка сильнее, чем ожидалось.

Ранее из-за ограничения приборов такие значения не поддавались обнаружению, но новое поколение спектроскопических экспериментов увеличивает достижимую точность на несколько порядков, в связи с чем эффекты становятся доступными для экспериментального изучения. Это важный вклад в науку, подтверждающий, что общепринятые представления нуждаются в корректировке.

«Если график оказывается слегка искривленным, то это может быть проявлением существования новых частиц, которые помогут расширить Стандартную модель. Необходимо продолжать исследование данных эффектов в других атомах с большим числом электронов, чтобы снизить влияние погрешности расчетов», — отмечает Владимир Ерохин, главный научный сотрудник Центра перспективных исследований СПбПУ.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: