Тайна ядра гелия: учёные готовы переписать теорию Большого Взрыва

Новый эксперимент, направленный на измерение сильного ядерного взаимодействия , которое связывает протоны и нейтроны, выявил неожиданные результаты. Эксперимент указал на то, что наша теоретическая база даже по отношению к простым ядерным системам все еще недостаточно хорошо разработана.

При возбуждении ядра гелия-4 (состоящего из двух протонов и двух нейтронов) ядро расширяется, пока один из протонов не отсоединяется. Недавние эксперименты показали, что реальное расширение значительно превышает теоретические предсказания. Такой параметр расширения, известный как форм-фактор, в 2 раза больше, чем предполагалось теоретически.

Авторы статьи посоветовали учёным повторить старые эксперименты с использованием современных, более точных инструментов. В результате работы команда обнаружила, что ни одна из теорий не соответствует экспериментальным данным. Самой точной оказалась модель, использующая упрощенное представление о ядерном взаимодействии.

Многие группы ученых планируют повторить расчеты авторов эксперимента и выяснить причину ошибки. Возможно, включение большего числа параметров в приближенное описание ядерной силы даст ответ. Однако существует вероятность, что эксперимент с ядрами гелия выявил критическую ошибку в привычном понимании ядерного взаимодействия.

Расхождение экспериментальных данных с теоретическими прогнозами может потребовать корректировки или даже переосмысления текущих теоретических моделей ядерных взаимодействий. Также то, насколько ядро расширяется, связано с "сжимаемостью" ядерной материи - свойством, которое может дать представление о том, что происходит в сердцах нейтронных звезд.

Кроме того, понимание ядерных сил и их свойств имеет значение не только для ядерной физики, но и для космологии, особенно в контексте изучения ранней Вселенной и Большого Взрыва.