РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

По теории струн нанесен серьезный удар

В самом сердце галактического скопления, расположенного на расстоянии 200 миллионов световых лет от нас, астрономы не смогли обнаружить гипотетические частицы, называемые аксионами.
По теории струн нанесен серьезный удар
NASA / CXC / SAO / E. Bulbul, et al.

Открытие имеет довольно серьезные последствия для теории струн и развития «Теории всего», которая должна описывать физические законы Вселенной. 

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Что касается понимания того, как работает Вселенная, ученые разработали довольно неплохие теории. Например, общую теорию относительности, описывающую, как физика работает на макроуровне, а также квантовую механику, раскрывающую, что происходит на атомном и субатомном уровнях.

Но проблема состоит в том, что обе эти теории не ладят друг с другом. Общая теория относительности не может быть «уменьшена» до квантового уровня, а квантовая механика не может быть «расширена». Было много попыток их согласования — создания «Теории всего».

Одним из наиболее многообещающих кандидатов, решающих проблему, является так называемая теория струн, которая включает в себя замену точек-частиц физики элементарных частиц на крошечные одномерные струны.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Многие модели теории струн предсказывают существование аксиона — частицы сверхнизкой массы из гипотезы 1970-х годов. Она решала в теории проблему того, почему атомные силы следуют так называемой симметрии четности заряда, чего, согласно многим теориям, делать не должны. Как оказалось, теория струн также предсказывает множество частиц, которые ведут себя как аксионы, из-за чего их назвали аксионоподобными частицами.

Одним из свойств аксионоподобных частиц является умение превращаться в фотон при прохождении через магнитное поле. И, наоборот, фотоны могут превращаться в аксионоподобные частицы, совершая то же действие. Вероятность превращения зависит от ряда факторов: напряженности магнитного поля, пройденного расстояния и массы частицы.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

И в этот момент вдруг появляется астрофизик Кристофер Рейнольдс из Кембриджского университета в Великобритании и его команда. С помощью рентгеновской обсерватории Чандра ученые исследовали активное ядро галактики NGC 1275, которая находится на расстоянии около 237 миллионов световых лет от нас, в центре скопления галактик, называемых Скопление Персея.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Восьмидневное наблюдение закончились тем, что они почти ничего не смогли узнать о черной дыре галактики из-за плотных облаков газа перед ней. Но затем они поняли, что в этих обстоятельствах можно попробовать обнаружить аксионоподобные частицы: «Рентгеновское излучение от NGC1275 должно проходить через горячий газ Скопления Персея, а этот газ намагничен, — пояснил Рейнольдс. — Магнитное поле относительно слабое (более чем в 10 000 раз слабее, чем магнитное поле на поверхности Земли), но рентгеновские фотоны должны преодолевать огромное расстояние, проходя через это магнитное поле. Следовательно, существует высокая доля вероятности преобразования фотонов в аксионоподобные частицы (при условии, что аксионоподобные частицы имеют достаточно малую массу)».

Поскольку вероятность преобразования зависит от длины волны рентгеновских фотонов, наблюдения должны выявить искажение — некоторые длины волн более эффективны для данного процесса. Команда ученых около года искала искажения, но так его и не обнаружила.

Выходит, существование аксионов в рассмотренном диапазоне масс (вплоть до одной миллионной миллиардной массы электрона), теперь под вопросом.

Сергей Юферов
Сергей Юферов 16 Апреля 2020, 12:03
Теория струн - это всего лишь математическая модель, не имеющая какого либо, физического подтверждения.
Павел Иванов
Павел Иванов 27 Марта 2020, 03:34
Господа, тот факт, что аксион не обнаружен вовсе не является "ударом" по теории струн. Аксион пока не открыт, но и не доказано, что его нет. Его интенсивно ищут и есть все основания, что найдут. Как вариант, его можно было бы искать в ореоле магнетаров: распад аксиона в сильном магнитном поле магнетара должен вызывать его дополнительную подсветку.
SergA
SergA 21 Марта 2020, 09:08
Глубокомысленно. Какой университет закончили?
Сергей Петров
Сергей Петров 20 Марта 2020, 21:51
Современная физика, впрочем, как и вся известная нам физика, это всего лишь интерпритация того, что мы видим и что легко объясняем. Существует и другая интерпритационная физика в которой только три измерения.
SergA
SergA 20 Марта 2020, 21:30
Ну вот, повеселили.  В последнее время ПМ редко балует качественным бредом.
SergA
SergA 20 Марта 2020, 21:29
«Выходит, существование аксионов в рассмотренном диапазоне масс (вплоть до одной миллионной миллиардной массы электрона), теперь под вопросом» А раньше в нем никто не сомневался?
SergA
SergA 20 Марта 2020, 21:27
«Восьмидневное наблюдение закончились тем, что они почти ничего не смогли узнать о черной дыре галактики из-за плотных облаков газа перед ней. Но затем они поняли, что в этих обстоятельствах можно попробовать обнаружить аксионоподобные частицы» В результате ничего не узнали и ничего не обнаружили. :)
SergA
SergA 20 Марта 2020, 21:26
«И в этот момент вдруг появляется астрофизик Кристофер Рейнольдс из Кембриджского университета» Как черт из табакерки?
SergA
SergA 20 Марта 2020, 21:25
«на расстоянии 200 миллионов световых лет от нас, астрономы не смогли обнаружить гипотетические частицы» Есть великое множество гипотетических частиц, которые никто не смог обнаружить. Восторг автора умиляет.
SergA
SergA 20 Марта 2020, 21:23
«По теории струн нанесен серьезный удар» Теория шизофрении получила еще одно подтверждение. :)
aeonflux
aeonflux 20 Марта 2020, 20:34
Не  приведено ни одного уравнения,  подтверждающего новую теорию, ни согласующийся с имеющемся экспериментальным наблюдением.
Загрузка статьи...