Британські вчені вважають, що атомні годинники можуть розгадати природу темної матерії

Група вчених з Великої Британії представила нову статтю для видання New Journal of Physics. У ній ідеться про проект атомного годинника, за допомогою якого дослідники хочуть розгадати природу темної матерії та відкрити нову фізику. Надточний годинник використовують для пошуку невідомих дуже легких частинок, пише Space.

Якщо вченим вдасться виявити частинки, з яких, ймовірно, складається темна матерія, це стане одним із найбільших відкриттів сучасності. Темну матерію не можна побачити, адже вона не вступає у взаємодію з електромагнітним випромінюванням і взаємодіє лише з гравітацією. Ця речовина становить приблизно 85% маси Всесвіту, але про її існування можна судити лише з того, як вона впливає на рух галактик із зірок.

Вважається, що темна матерія складається з дуже легких і невідомих науці частинок, які не описує Стандартна модель фізики елементарних частинок. Тобто ці частинки є частиною нової фізики, яка на перспективу може пояснити, як темна матерія з'єднується зі звичайною матерією, вважають науковці.

Для того, щоб зрозуміти природу темної матерії, вчені вирішили використати надточний атомний годинник. Згідно зі звичайними законами фізики, будь-який годинник має завжди йти з постійною швидкістю, але нова фізика може призвести до того, що відбудуться крихітні зміни у цьому русі, які можна помітити тільки в атомному годиннику.

Атомний годинник вимірює час за допомогою атомів, які мають два стани потенційної енергії. Коли атоми поглинають енергію, вони переходять у вищий енергетичний стан. Коли ж відбувається звільнення енергії, атоми повертаються у нижчий енергетичний стан.

В атомному годиннику для точного вимірювання часу використовують швидкість змін, що відбуваються під час переходу з одного енергетичного стану в інший, або резонансну частоту.

За словами вчених, темна матерія може складатися з дуже легких, невідомих науці частинок, які дуже слабо взаємодіють зі звичайною матерією. Якщо це правда, то темна матерія поводитиметься як хвиля, яка взаємодіє з електронами й протонами в атомах. Саме ця хвиля змінюватиме рух атомів, який можна помітити в атомному годиннику.

Коли потенційні частинки темної матерії зіштовхуватимуться з протонами та електронами, це призведе до зміни в часі фундаментальних постійних Всесвіту.