В прошлой заметке я рассказал о трёх больших и сложных экспериментах, которые уже несколько лет ищут тонкие эффекты, предсказанные теоретически, но никак не могут найти, и, возможно, не смогут найти никогда. К сожалению, именно так устроена настоящая наука — нет никаких гарантий, что наши гипотезы о том, как устроен мир, когда-нибудь подтвердятся.
В этой заметке я расскажу о следующей тройке, прикладывающей героические усилия, чтобы раскрыть тайны природы.
Ищем суперсимметрию, наблюдая за нейтроном
Стандартная модель элементарных частиц предсказывает, что нейтрон, точно так же, как и протон, должен обладать так называемым электрическим дипольным моментом. Однако этот момент согласно теории настолько мал, что его никто ещё не смог измерить.
В то же время у Стандартной модели есть очень популярное расширение, которое называется теорией суперсимметрии. И в этой теории у нейтрона электрический момент значительно — в сотни тысяч раз — больше, так что в принципе его можно засечь в достаточно чувствительном эксперименте.
И такой эксперимент сейчас идёт. Называется он CryoEDM (от англ. EDM — Electric Dipole Momentum, электрический дипольный момент) и проводится в Институте Лауэ — Ланжевена во французском Гренобле.
Его чувствительность пока, правда, не велика, и если ему не удастся измерить дипольный момент нейтрона, это не «закроет» суперсимметрию. Но если вдруг повезёт, и этот момент будет обнаружен — это станет большим достижением современной физики.
Ищем дополнительные измерения, измеряя силу гравитации
Популярным среди учёных объединением теории гравитации и квантовой физики является теория струн, которая предсказывает существование большого количества дополнительных измерений, не видимых нам. Если это действительно так, то такие измерения должны оказывать некоторое влияние на силу гравитации. Это влияние мало, но достаточно чувствительный эксперимент может позволить его измерить.
Самым точным методом измерения силы гравитационного притяжения между двумя небольшими телами являются крутильные весы. Именно их используют в эксперименте Eöt-Wash, названном в честь барона Этвеша (Eötvos), который первым измерил этим методом гравитационную постоянную.
Эксперимент проходит в Вашингтонском университете и пока что не дал никаких результатов.
Слушаем «радио», чтобы узнать больше о «тёмных веках» Вселенной
Одной из наименее изученных эпох нашей Вселенной являются так называемые тёмные века — эра, наступившая сразу после рекомбинации около 13 миллиардов лет назад. В это время во Вселенной практически полностью отсутствовали звёзды и, как следствие, свет.
Вселенная, как и сейчас, была заполнена водородом. Но если сейчас он большей частью находится в состоянии плазмы — то есть электроны оторваны от протонов, то в тёмные века водород был в основном в виде атомов. А в атомах электроны вращаются вокруг протона и значит излучают какие-то электромагнитные волны.
Эти волны — это знаменитая 21-см линия водорода, и в принципе, мы могли бы засечь её сигнал, прошедший через миллиарды лет. Именно эти занимается радиотелескоп LOFAR, состоящий из 20 000 соединённых между собой антенн, распределённых по всей Европе.
LOFAR работает с 2012 года, но из-за высокого уровня помех пока ничего не увидел. Ему на смену должен прийти телескоп Square Kilometer Array (SKA). Планируется, что он начнёт свою работу в 2020 году.
Читайте также
Женщина, которая изобрела общую алгебру
Шесть причин следить за достижениями нейтринной физики
Почему в Англии термояд не горит во время футбола?
Подписывайтесь также на мой канал в телеграм