Безуспешното търсене на тайнствените частици, отговорни за съществуването на тъмната

Безуспешното търсене на тайнствените частици, виновни за съществуването на тъмната материя и още по-тъмната сила, до момента не се е увенчавало даже с изгледи за триумф. Но през миналата седмица кръгът към тях внезапно се стеснил. За това иде тирада в две публикации, оповестени в сп. Science.

Тъмната сила за първи път е била „ открита “ през 1998 година, когато учените разбрали, че Вселената не просто се уголемява, а се уголемява с ускоряване.

Това значи, че нещо невидимо и по-мощно от гравитацията изтласква рамките на пространство-времето. Оттогава физиците са издигали не една доктрина, обясняваща природата на тъмната сила.

Но тази субстанция, както и тъмната материя, никой не е следил директно. През 2004 година теоретикът и съавтор на новото проучване – Джъстин Хури (Justin Khoury) от Пенсилванския университет – изказал една от вероятните аргументи, заради която частиците тъмна сила не са открити до момента: те се крият от нас.

По-конкретно учените решили, че тези частици, които те нарекли хамелеони , се отличават по маса, която зависи от плътността на околното вещество.

Така, в пустотата на Космоса, хамелеонът има неголяма маса, само че влияе на огромно разстояние, което разрешава на пространството да се уголемява.

В лабораторни условия частиците хамелеони, заобиколени от всички страни с материя, ще имат огромна маса, само че ще популяризират своите сили на извънредно малко разстояние от себе си. Това би обяснило за какво частиците тъмна сила толкоз мъчно могат да се „ уловят “ в лаборатория.

„ Хипотетичното хамелеоново поле е по-слабо в празно пространство, само че щом се окаже вътре в обект, притежаващ маса, то става доста мощно и стартира да взаимодейства единствено с външния пласт на огромен обект, само че не и с вътрешните му елементи. Привличащо влияние ще се оказва единствено на външната обвивка с дебелина нанометър “, разяснява водещият създател на проучването Холгер Мюлер (Holger Müller) от Калифорнийския университет в Бъркли.

За откриването на частиците хамелеони Мюлер и сътрудниците му приспособили издигнат по-рано атомен интерферометър. Този апарат съставлява един от най-чувствителните детектори на сили от съществуващите през днешния ден, той е употребен за определяне на гравитационни аномалии, които биха могли да посочат проблеми с общата доктрина на относителността на Айнщайн.

Други устройства от сходен жанр са прекомерно огромни, с цел да почувстват настоящите на неголямо разстояние хамелеонови сили (макар че те имат огромна чувствителност), а уредът на Мюлер подхождал за тази цел от раз.

Учените предложили да се мери силата, провокирана от хамелеоновите полета сред атомите и обект с по-голяма маса. Изследването на два обекта с огромна маса не би дало резултат.

В хода на опита физиците „ хвърляли “ цезиеви атоми върху алуминиева сфера с диаметър един дюйм (2,5 сантиметра) и употребявали високочувствителни лазери за премерване на силите, настоящи върху атомите при свободното им рухване, което лишило към 10-20 милисекунди.

Не била открита никаква мощ с изключение на земната гравитация . Това най-малкото значи, съгласно учените, че силата, индуцирана от хамелеоновите полета, не може да е по-мощна, в сравнение с милион пъти по-малко от гравитацията на нашата планета. А това значи, че диапазонът на вероятни равнища на сила на частиците тъмна сила значително се стеснява.

Да прибавим, че опитите в ЦЕРН в Женева и в Националната ускорителна лаборатория „ Енрико Ферми “ в Илинойс, както и на други групи учени, употребяващи неутронни интерферометри, търсят доказателства за съществуването на хамелеони, само че към момента не са разкрили нищо заслужаващо вниманието на научната общност.

Мюлер и екипът му в този момент работят над оптимизацията на своя опит. Тяхната цел е по метода на изключване да изчислят равнището на сила на хамелеоните и да се опитат да ги открият директно.

В момента сме изключили опцията, че хамелеоните взаимодействат с нормалната материя по-силно от гравитацията. Но планираме да мащабираме нашия опит дотам, че тези частици да стартират да взаимодействат с материята по същия метод, както силата на тежестта “, споделя доктор Хури.

Според учените в най-лошия случай те ще съумеят да потвърдят, че тъмната сила в действителност не съществува . Но и това ще бъде огромен пробив в региона на физиката и космологията.

Статията с резултатите от проучването е оповестена в сп. Science.