100-річну таємницю розкрито: вчені дізналися те, що може змінити закони Всесвіту

Є одне запитання, яке вчені ставлять ось уже сто років: скільки часу живе вільний нейтрон, перш ніж розпадеться? І зараз, ймовірно, нарешті настав час відповісти на нього.

Відповідь на загадку знайдено - але, як часто буває в науці, просте пояснення може вказувати на серйозну проблему в нашому розумінні фундаментальних частинок Всесвіту. І це відкриття може змінити всі закони Всесвіту - або, принаймні, наше уявлення про них до сьогоднішнього дня, пише Econews.

Усе почалося 1932 року, невдовзі після відкриття самого нейтрона. Відтоді вчені всіма силами намагалися виміряти, скільки часу потрібно нейтрону для розпаду, якщо він не пов'язаний у ядрі атома.

Цей вимір отримав назву "час життя нейтрона" і виявився критично важливим не лише для ядерної фізики, а й для розуміння того, як утворилися перші хімічні елементи в перші хвилини після Великого вибуху, тобто для пояснення устрою нашого Всесвіту загалом.

У результаті було розроблено два основні експериментальні методи:

Головна проблема - ці методи дають різні результати, що породило одну з найбільших загадок сучасної фізики: загадку часу життя нейтрона. У "потоковому" методі середній час життя становить 888 секунд, тоді як у "пляшковому" - 878 секунд. Різниця в 10 секунд може здатися несуттєвою, але у фізиці елементарних частинок - це колосальна розбіжність.

І ось, через сто років, фізик Юджин Окс запропонував нове пояснення в дослідженні.

На думку Окса, у невеликому відсотку випадків нейтрон розпадається не на три частинки (протон, електрон і антинейтрино), як вважали раніше, а лише на дві - нейтрино й екзотичний тип атома водню (не той, що називається "зеленим" у США). За його словами, такий атом буде невидимим, оскільки не взаємодіє зі світлом і повністю вислизає від усіх традиційних детекторів.

Окс навіть запропонував для цієї частинки назву - "другий тип" водню. У цьому разі електрон перебував би настільки близько до протона, що атом не мав би електричного дипольного моменту, а отже, не міг би ні випромінювати, ні поглинати світло. Простіше кажучи - темний атом, недоступний для виявлення за допомогою приладів, заснованих на електромагнітному випромінюванні.

Ця гіпотеза пояснює, чому метод пучка дає завищений час життя нейтрона: він не враховує ці "невидимі розпади". Перерахувавши частоту таких розпадів за допомогою модифікованого рівняння Дірака, Окс дійшов висновку, що це може відбуватися до 1 % випадків - і цього достатньо, щоб усунути розбіжність у 10 секунд між методами.

Хоча "невидимі" атоми водню не взаємодіють зі світлом, вони, як і раніше, мають масу і гравітаційне тяжіння - тобто ідеально підходять під опис темної матерії. Окс стверджує, що цей другий тип водню може бути основною формою баріонної темної матерії - тієї, що складається зі звичайних частинок, на кшталт протонів і електронів, але організованої незвичним способом.

Якщо гіпотеза правильна, то вона розв'язує одну з найстаріших і найважливіших проблем сучасної фізики і дає елегантне пояснення темної матерії - без необхідності винаходити гіпотетичні нові частинки.

Можливо, ми нарешті отримаємо шанс зрозуміти ті самі 85% Всесвіту, які ми ніколи не бачили, тому що вони складаються з дивної і незбагненної темної матерії.

Раніше УНІАН повідомляв, що також було знайдено відповідь на питання, коли вимре людство, якщо перестануть народжуватися діти. Хоч такий сценарій і малоймовірний. Але спершу настала б нестача молодих людей, які досягли працездатного віку, що цілком логічно.

Крім того, ми розповідали, що глобальне потепління може зіграти на руку російському і китайському флоту. Підводним човнам просто стане ще легше сховатися в глибинах.