Магніт, що плаває в надпровіднику, може назавжди змінити фізику: що виявили вчені
Темну матерію, яка займає більшу частину маси Всесвіту, ніколи не бачили, але багато аспектів космосу вказують на те, що вона існує. Фізики переробили експеримент, спочатку призначений для виявлення гравітації, в якому використовувався плаваючий магніт у надпровідній пастці. Вони вважають, що цей магніт допоможе виявити темну матерію, що змінить фізику назавжди.
Дослідження опубліковано в журналі Physical Review Letters, пише Popular Mechanics.
Темна матерія, яка допомагає існувати, як вважається, всій структурі Всесвіту, залишається невловимою. Учені використовували різні способи, від надчутливих підземних детекторів до пошуку дивних особливостей космічних променів, щоб безпосередньо спостерігати хоча б одну частинку темної матерії. Але поки що нічого не вийшло.
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Фізикам відомо, що темна матерія чинить гравітаційний вплив на звичайну матерію, а отже, найімовірніше, її частинки мають масу. Коли гравітаційні сили, що чиняться тілами в космосі, виходять за рамки очікуваних, темна матерія є поясненням цієї аномалії.
Автори нового дослідження вважають, що темна матерія може проявити себе й іншим способом. Фізики придумали новий метод виявлення темної матерії, яка може складатися з дуже легких частинок, за допомогою експерименту, який спочатку використовувався для вимірювання гравітації.
Цей метод використовує магніт, що плаває в камері з надпровідного матеріалу. За достатнього охолодження для переходу в стан, у якому вони можуть проводити електрику без опору, надпровідники випускають магнітні поля і, отже, відштовхують магніти. Це пояснює, чому магніт у середині надпровідної пастки плаватиме прямо посередині. Він відштовхується в усіх напрямках, і більше йому нікуди йти.
Фізики вважають, що темну матерію можна виявити таким чином через її квантову природу, тобто вона, як припускають, поводиться і як частинка, і як хвиля. Темна матерія може взаємодіяти зі звичайною матерією тільки за допомогою гравітації. Якщо будь-яка темна матерія наблизиться до плаваючого магніту, то гравітаційний вплив, який вона зробила, змусить магніт коливатися.
Вчені використовували квантовий пристрій для виявлення будь-якого зсуву магнітних полів, яке могло б статися, якби гравітація від невидимого джерела взаємодіяла з магнітом.
Поки що під час експерименту фізики не виявили темну матерію, але вважають, що цей метод допоможе виявити її в майбутньому. Учені планують оновити експеримент і оптимізувати його для виявлення темної матерії замість гравітації.
Деякі зі змін включають максимальну чутливість до маси, використання важчого магніту і зниження вібрацій у надпровідній пастці. Також планується модернізувати квантовий пристрій, щоб він краще виявляв зміни в магнітному полі.
Як уже писав Фокус, фізики виявили головне джерело літію. Походження літію довгий час залишилося загадкою. Тепер же вчені сформулювали теорію, яка підкріплює аргументи на користь одного можливого походження літію, одночасно заперечуючи інше.
Також Фокус писав про те, що вчені виявили джерело темної матерії. Передбачається, що вона виникала з особливих частинок на самому початку історії космосу.