ИА «Ореанда-Новости» Журнал Nature Physics опубликовал результаты исследований, согласно которым нейтринный телескоп IceCube, используемый для наблюдения превращения трёх разных типов нейтрино друг в друга, не обнаружил каких-либо признаков новой физики в квантовых свойствах гравитации.

Физики, проводившие эксперименты, не подтвердили наличие каких бы то ни было новых неизвестных свойств гравитации на квантовом уровне, исходя из осцилляций частиц, наблюдаемых IceCube. Кроме того, не было обнаружено каких-либо дефектов в структуре пространства-времени. Нейтрино являются самыми массовыми и лёгкими частицами во Вселенной, взаимодействующими с другой материей только посредством слабых взаимодействий и гравитации. Сегодня известно три типа нейтрино: антинейтрино, мюонные и электронные нейтрино и тау-частицы.

Обнаруженные осцилляции (превращения нейтрино) одного типа в другой доказали, что эти частицы имеют ненулевую массу, что противоречит общепринятой Стандартной модели частиц. Для выявления массы нейтрино строятся установка Hyper-Kamiokande в Японии и американский проект DUNE. До тех пор, пока эти установки не построены, специалисты используют другие способы для поисков «новой физики» в процессах превращения одного типа нейтрино в другой. Профессор Технологического института Джорджии в Атланте (США) Игнацио Табоада занимается, например, изучением осцилляций для выяснения возможности гравитационных отклонений на квантовом уровне.

Ранее считалось, что проявление гравитации на квантовом уровне невозможно заметить, для этого придётся «перевести» материю в то состояние, в котором она находилась сразу после Большого Взрыва. Учёные, работающие с телескопом IceCube, утверждают, что исключение в этом контексте могут составить нейтрино высоких энергий, летящие к Земле от внегалактических объектов миллиарды световых лет. Коллектив исследователей, наблюдающих квантовые процессы с помощью IceCube, провёл анализ работы нейтринного телескопа с 2010-го по 2018-й годы, сопоставив его с семи вариантами «новой физики», где присутствовали различный гравитационные отклонения, и наложив его на данные осцилляций Стандартной модели частиц.

Результатами проведённой работы стало полное отрицание альтернативных вариантов физики частиц как неподтверждённых практическими наблюдениями и измерениями в широком диапазоне характеристик. Выводы исследований значительно сузили поле для поиска «новой физики» в поведении нейтрино, а следовательно, и в определении базовых принципов существования пространства-времени.

Владимир Мозалевский, ИА «Ореанда-Новости»