La physique est-elle plus proche de la cinquième force fondamentale de la nature?

Au lieu de chercher des réponses uniquement aux extrémités de l'univers, certains scientifiques ont utilisé la planète Terre pour tenter de détecter des "particules insaisissables". Garanti par le modèle théorique de la physique des particules, c'est l'élément qui permettrait aux chercheurs de prouver l'existence d'une cinquième force fondamentale de la nature - le modèle est basé sur quatre: gravité, force forte, force faible et force électromagnétique.

Les nouvelles limites ont été proposées par des spécialistes tels que le professeur de physique Larry Hunter. En collaboration avec une équipe de scientifiques du Arherst College et de l'Université du Texas, Hunter cherche à établir des «interactions spin-spin à longue distance» entre des particules atomiques.

Des études menées par le chercheur et son équipe ont examiné les interactions possibles entre les spins de fermions (électrons, neutrons et protons) situés à l'intérieur d'un laboratoire et les électrons du centre de la Terre. Afin de rendre cette étude possible, l'équipe a créé la première carte de polarisation d'électrons depuis la planète, induite par le champ géomagnétique de la Terre.

Interactions spin-spin

Comme le professeur Hunter l'a expliqué sur le site Web Science Daily, chaque particule fondamentale (électron, neutron ou proton) possède la propriété atomique intrinsèque de spin. À des fins de comparaison, il s’agit d’un vecteur qui indique une direction particulière.

Comme la Terre et son manteau - la couche située entre le centre et la croûte terrestre - sont constitués d'atomes, le champ électromagnétique de la planète provoque la polarisation de certains électrons situés à ce point intermédiaire (en tenant compte de leurs spins particuliers). ). En gros, cela signifie que leurs directions ne sont plus correctement aléatoires, mais ont une orientation commune.

La cinquième force fondamentale entre en scène

Les expériences du professeur Hunter consistent à rechercher des relations "préférentielles" entre les fermions dans son laboratoire et les électrons dans le manteau terrestre. "Nous savons, par exemple, qu'un dipôle magnétique a moins d'énergie lorsqu'il est orienté parallèlement au champ électromagnétique de la Terre et qu'il s'aligne sur cette direction particulière - qui est le fonctionnement même d'un compas", a déclaré le scientifique site référé.

"Nos expériences suppriment cette interaction magnétique afin de déterminer s'il existe d'autres interactions guidant nos spins expérimentaux." C'est à ce stade que l'on considère l'existence d'une cinquième force fondamentale, qui pourrait favoriser les interactions entre les particules atomiques même sur de longues distances - au-delà de ce qui serait compris par la force électromagnétique. «C’est l’interaction spin-spin à longue portée que nous recherchions», conclut Hunter.

Bien, mais quels seraient les développements scientifiques d'une telle découverte? Comme l'explique le Dr Jung-Fu «Afu» Lin, également responsable de la recherche: «Si des interactions spin-spin à grande distance sont découvertes lors d'expériences futures, les géoscientifiques peuvent utiliser ces informations pour mieux comprendre certains problèmes chimiques et chimiques. réactions physiques au sein de la planète ", a-t-il déclaré à Science Daily.