Грузинские ученые проникли в природу пространства-времени
Грузинские ученые объяснили существование обнаруженных ими аномалий в космических лучах тем, что пространство дискретно и состоит из ячеек минимально возможной — планковской — длины. Тогда могут возникать топологические дефекты, на которых космическая радиация может рассеиваться. Работа физиков опубликована в репозитории репринтов arxiv.org.
Около 20 лет назад ученые изучили широкие атмосферные ливни (ШАЛ) — дожди из субатомных частиц, порожденных столкновением первичных космических лучей (внегалактического и галактического происхождения) с атмосферой Земли. Когда космические лучи, состоящие из высокоэнергетических частиц или ядер атомов, врезаются в атомы газа, возникает множество энергетических адронов (состоящих из кварков частиц), которые тут же распадаются с образованием вторичных космических лучей, образованных мюонами, электронами, протонами и электромагнитным излучением.
Исследователи изучили полученную экспериментально зависимость энергии адронов ШАЛ от энергии частиц первичных космических лучей и обнаружили необъяснимые колебания в диапазоне от 10 в 15-й степени до 2 * 10 в 16-й степени электронвольт. Тогда ученые посчитали, что причиной аномалии является разрушение ядер при взаимодействии с межзвездной средой, состоящей из частиц массой около 30 электронвольт.
В новой работе исследователи предложили другое объяснение наблюдаемой аномалии. Поскольку в экспериментах на ускорителях частиц с массой 30 электронвольт получено не было, ученые полагают, что причиной являются топологические дефекты в самом пространстве. Согласно гипотезе, пространство является дискретным и состоит из квантовых ячеек планковского масштаба (порядка 1,66 * 10 в минус 33-й степени сантиметра), что делает его способным деформироваться. Квантовые объекты, например субатомные частицы, проходя через такие дефекты, начинают флуктуировать. Таким образом, возникают эффекты рассеивания космической радиации.
Около 20 лет назад ученые изучили широкие атмосферные ливни (ШАЛ) — дожди из субатомных частиц, порожденных столкновением первичных космических лучей (внегалактического и галактического происхождения) с атмосферой Земли. Когда космические лучи, состоящие из высокоэнергетических частиц или ядер атомов, врезаются в атомы газа, возникает множество энергетических адронов (состоящих из кварков частиц), которые тут же распадаются с образованием вторичных космических лучей, образованных мюонами, электронами, протонами и электромагнитным излучением.
Исследователи изучили полученную экспериментально зависимость энергии адронов ШАЛ от энергии частиц первичных космических лучей и обнаружили необъяснимые колебания в диапазоне от 10 в 15-й степени до 2 * 10 в 16-й степени электронвольт. Тогда ученые посчитали, что причиной аномалии является разрушение ядер при взаимодействии с межзвездной средой, состоящей из частиц массой около 30 электронвольт.
В новой работе исследователи предложили другое объяснение наблюдаемой аномалии. Поскольку в экспериментах на ускорителях частиц с массой 30 электронвольт получено не было, ученые полагают, что причиной являются топологические дефекты в самом пространстве. Согласно гипотезе, пространство является дискретным и состоит из квантовых ячеек планковского масштаба (порядка 1,66 * 10 в минус 33-й степени сантиметра), что делает его способным деформироваться. Квантовые объекты, например субатомные частицы, проходя через такие дефекты, начинают флуктуировать. Таким образом, возникают эффекты рассеивания космической радиации.