Поиск пятой силы природы: существуют ли неизвестные взаимодействия между атомами?

Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком

взаимодействия между атомами

С некоторых пор физики высказывают мысль о том, что в природе должны быть новые, не известные еще науке силы, действующие на заметных расстояниях, отличные от электрических и гравитационных сил. По расчетам, атомы обмениваются некими легкими частицами, результате чего между ними возникают силы взаимного притяжения. Эти силы убывают с расстоянием быстрее, чем электрические и гравитационные, а потому обнаружить их можно, только сдвинув атомы достаточно близко друг к другу. Проверить этот эффект взялись в одной из лабораторий.

Ученые выполнили очень тонкие опыты. В них к пластине монокристалла одного из окислов алюминия начали близко придвигать острие из лейкосапфира. Само острие было закреплено на кронштейне, который мог изгибаться в случае возникновения каких-либо сил взаимодействия между кончиком острия и монокристаллом. Величина изгиба, равно как и величина промежутка между острием и монокристаллом, была чрезвычайно мала, измерялась в ангстремах — десятимиллионных долях миллиметра, что сопоставимо с размерами отдельных атомов. Эксперименты провели в диапазоне расстояний от четырех до двухсот ангстрем между сближаемыми телами. И во всех случаях кронштейн действительно изгибался. Налицо, следовательно, были какие-то силы взаимодействия, притяжения. Но какие?

Анализ опытных данных и дополнительные расчеты показали, что в данном случае наблюдались всего лишь давно известные силы Ван-дер-Ваальса, имеющие электрическую природу. Ничего нового пока обнаружено не было. Однако исследователи надеются зарегистрировать неизвестные силы, если они на самом деле есть, проводя опыты в других диапазонах расстояний между сближаемыми телами, чем и намерены заняться в дальнейшем.