Физици търсят пета фундаментална сила в Млечния път

Възможно ли е да открием нов начин на взаимодействие на материята на макрониво?

Сегашните ни разбирания за Вселената ни разкриват, че тя се управлява от четири фундаментални сили: гравитация, електромагнетизъм, силна ядрена сила и слаба ядрена сила. Но в последните години все повече изследвания и експерименти загатват за пета фундаментална сила. Ако съществуването й се докаже, не само ще успеем да запълним дупките в общата теория на относителността, но ще се наложи цялостно да преосмислим разбиранията ни за това как Вселената работи. И ето че изглежда физиците са намерили начин да проверят това.

Четирите фундаментални природни сили съставляват стандартния модел на физиката, който в момента използваме, за да си обясним поведението на частиците и материята в нашата Вселена. На микрониво действат двете ядрени сили – силната и слабата ядрена сила, като съответно силната ядрена сила придържа атомните ядра цели, а слабата ядрена сила позволява на някои атоми да претърпяват радиоактивен разпад. Гравитацията и електромагнитната сила обхващат по-голямата част от скалата – електромагнитна сила участва в образуването на молекулярните връзки, докато гравитацията държи планетите и галактиките заедно.

Всичко е измислено много елегантно и интелигентно, но има един проблем – в много отношения гравитацията е доста странна. Първо, гравитацията е единствената от четирите фундаментални сили, за която все още не сме измислили начин да я контролираме и пресъздаваме. Освен това, не обяснява всичко, което би трябвало да обясни – наблюденията показват, че в нашата Вселена има много повече гравитация, отколкото може да бъде създадена от цялата видима материя в нея.

Възможно ли е, например, галактиките подобно на частиците да се привличат или отблъскват в зависимост от техните разположения и отношения? Всичко това извън действието на гравитацията, като изцяло ново взаимодействие между материята на макрониво. Така сложните конфигурации и взаимовръзки биха създавали струпвания и структури, както определени атоми формират молекули, без реално материята да е в контакт. Такова взаимодействие между макрообектите би обяснило разпределението на материята във Вселената, и би запълнило дупките в стандартния модел. Но може ли да разпознаем едно такова взаимодействие и за какво трябва да се оглеждаме? Именно това се опитват да разберат учените, като се оглеждат за отклонения от основното действие на гравитацията, освен тъмната материя и тъмната енергия. Нещо, което да издаде евентуална пета сила на взаимодействие.

В момента, субстанцията, която използваме за да обясним тези пропуски наричаме тъмна материя. Но това не ни е помогнало особено, защото дори и най-добрите ни апаратури и методи не са намерили и следа от нея. Поради тази причина и неспособността ни да разберем тъмната материя, някои физици предлагат да изхвърлим гравитацията от отбора на фундаменталните природни сили. Но какво ако, вместо да се откажем завинаги от една от фундаменталните сили на природата с надеждата Вселената да придобие по-голям смисъл, да добавим още една пета фундаментална сила, която обвързва гравитацията с другите сили?

„Теорията на Айнщайн много красиво описва гравитацията, но съществуват и много доказателства показващи, че теорията има и пропуски“, споделя Андреа Геш, директор на Калифорнийския университет в Лос Анджелис. „Самото съществуване на супермасивните черни дупки ни показва, че текущите ни теории, с които си обясняваме как работи Вселената, не са достатъчни за да ги обясним напълно“.

Геш и нейният екип преследват тази хипотетична пета сила и според тях, най-доброто място за търсене се намира в центъра на нашата собствена галактика – Млечния път, където влиянието на гравитацията е толкова силно, че лесно бихме разпознали признаци за нещо допълнително отвъд стандартния модел. Като анализират изключително детайлни образи на сърцето на Млечния път, направени от Обсерваторията на Кек в Хавай, изследователите могат да проследят орбитите на различни звезди в близост до супер масивната черна дупка в центъра на нашата галактика. Въз основа на траекториите на тези звезди, те могат да измерят прякото влияние на гравитацията върху движението им и да разберат дали нещо друго оказва влияние.

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *