&bala; Física 18, S73
Uma quinta força hipotética pode ser detectada por seu efeito nas frequências de transição óptica dos diferentes isótopos de um elemento.
Entre os complementos propostos ao modelo padrão de física de partículas, há um quinto elétrons de acoplamento de força para nêutrons. Embora os bósons mediando a força possam ser mais leves que um neutrino ou mais pesado que um quark superior, a própria força é evidentemente insignificante. Agora, uma colaboração internacional de grupos de pesquisa na Alemanha, Suíça e Austrália colocou novos limites superiores à força da força para bósons que variam em missa de 10 a ten7 ev/c2 (1). Os pesquisadores fizeram isso medindo pequenas diferenças nas frequências de transição ópticas entre os isótopos de cálcio.
Uma transição atômica varia na frequência de um isótopo para outro, porque o núcleo de cada isótopo difere na massa e na distribuição de carga. As mudanças são minúsculas, mas são sensíveis a uma força hipotética entre nêutrons e elétrons. Para aumentar suas probabilities de detectar uma mudança anômala, os pesquisadores fizeram medições de alta precisão das massas nucleares e de duas transições estreitas em diferentes estados de carga de cálcio. O cálcio possui cinco isótopos estáveis e, portanto, quatro turnos separados em relação ao isótopo mais abundante, cálcio-40 (40CA), para cada transição.
Plotar as mudanças de uma transição contra os outros produz a chamada trama do rei. Ausente uma quinta força ou outra anomalia, as mudanças para 42Ca, 44Ca, 46CA, e 48CA cairia em uma linha reta. Graças à sensibilidade e precisão de seu experimento, os pesquisadores registraram pequenos desvios da linearidade para cada isótopo. Algumas ou toda a não linearidade podem ser atribuídas aos efeitos dentro do modelo padrão. Apesar da sala de manobra, os novos limites superiores na quinta força são mais rigorosos do que os valores anteriores derivados de parcelas rei.
–Darles Day
Charles Day é um editor sênior para Revista de Física.
Referências
- A. Wilzewski et al.“O enredo não -linear de cálcio restringe novos bósons e propriedades nucleares”. Phys. Rev. Lett. 134233002 (2025).
