Ist die Physik näher an der fünften Grundkraft der Natur?

Anstatt nur an den Enden des Universums nach Antworten zu suchen, haben einige Wissenschaftler den Planeten Erde selbst benutzt, um sogenannte "schwer fassbare Teilchen" zu entdecken. Garantiert durch das theoretische Modell der Teilchenphysik ist dies das Element, das es Wissenschaftlern ermöglichen würde, die Existenz einer fünften fundamentalen Naturkraft zu beweisen - das Modell basiert auf vier Faktoren: Schwerkraft, starke Kraft, schwache Kraft und elektromagnetische Kraft.

Die neuen Grenzen wurden von Wissenschaftlern wie Physikprofessor Larry Hunter vorgeschlagen. Gemeinsam mit einem Team von Wissenschaftlern vom Arherst College und der University of Texas versucht Hunter, „Langstrecken-Spin-Spin-Wechselwirkungen“ zwischen Atompartikeln zu etablieren.

Untersuchungen des Wissenschaftlers und seines Teams haben mögliche Wechselwirkungen zwischen Fermionspins (Elektronen, Neutronen und Protonen) in einem Labor und Elektronen aus dem Erdmittelpunkt untersucht. Um die Studie zu ermöglichen, erstellte das Team die erste Elektronenpolarisationskarte aus dem Inneren des Planeten - induziert durch das geomagnetische Feld der Erde.

Spin-Spin-Wechselwirkungen

Wie Professor Hunter der Science Daily-Website erklärte, besitzt jedes fundamentale Teilchen (ob Elektron, Neutron oder Proton) die intrinsische atomare Eigenschaft von Spin. Zu Vergleichszwecken ist es ein Vektor, der eine bestimmte Richtung angibt.

Bildquelle: Reproduktion / Science Daily

Da sowohl die Erde als auch ihr Mantel - die zwischen dem Zentrum und der Erdkruste liegende Schicht - aus Atomen besteht, werden durch das elektromagnetische Feld des Planeten einige an diesem Zwischenpunkt befindliche Elektronen polarisiert (unter Berücksichtigung ihrer jeweiligen Spins). ). Grundsätzlich bedeutet dies, dass ihre Richtungen nicht mehr richtig zufällig sind, sondern eine gemeinsame Orientierung haben.

Die fünfte fundamentale Kraft tritt ins Bild

Die Experimente von Professor Hunter bestehen darin, nach „bevorzugten“ Beziehungen zwischen den Fermion-Spins in seinem Labor und den Elektronen im Erdmantel zu suchen. "Wir wissen zum Beispiel, dass ein magnetischer Dipol weniger Energie hat, wenn er parallel zum elektromagnetischen Feld der Erde ausgerichtet ist, und sich an dieser bestimmten Richtung ausrichtet - was genau die Funktion eines Kompasses ist", sagte der Wissenschaftler verwiesene Seite.

"Unsere Experimente entfernen diese magnetische Wechselwirkung, um herauszufinden, ob es andere Wechselwirkungen gibt, die unsere experimentellen Spins leiten." An diesem Punkt wird die Existenz einer fünften fundamentalen Kraft in Betracht gezogen, die Wechselwirkungen zwischen Atompartikeln auch über große Entfernungen fördern könnte. jenseits dessen, was unter der elektromagnetischen Kraft zu verstehen wäre. "Dies ist die Langstrecken-Spin-Spin-Wechselwirkung, nach der wir gesucht haben", schließt Hunter.

Nun, aber was wären die wissenschaftlichen Entwicklungen einer solchen Entdeckung? Dr. Jung-Fu „Afu“ Lin, der auch für die Forschung verantwortlich ist, erklärt: „Wenn in zukünftigen Experimenten Spin-Spin-Wechselwirkungen über große Entfernungen entdeckt werden, können Geowissenschaftler die Informationen verwenden, um einige chemische und chemische Probleme besser zu verstehen. physische Reaktionen auf dem Planeten “, sagte er gegenüber Science Daily.