Переворот у фізиці? Нове відкриття змушує вчених переглянути 100 років дослідження світла

Фотон — одна з фундаментальних частинок у сучасній фізиці, відома як переносник світла і електромагнітної взаємодії. Впродовж понад століття вчені вважали, що фотон має лише два можливих стани спіну — квантову властивість, яка описує його орієнтацію в просторі. Але нове теоретичне дослідження, кидає виклик цій усталеній концепції.

Про це пише New Scientist.

Читайте також: Лише один символ “ламає” голосові повідомлення на iPhone: що відомо про незвичний баг

Дослідники запропонували, що фотон може бути не просто частинкою, а так званим безмасовим об’єктом з безперервним спіном — гіпотетичною частинкою, яка має нескінченну кількість можливих квантових станів. Така ідея суперечить Стандартній моделі — загальновизнаній теорії, яка описує будову матерії та взаємодії між елементарними частинками.

«Це наче знайти у добре вивченому предметі таємну кімнату з новими законами природи», — кажуть автори дослідження.

Якщо гіпотеза підтвердиться, це матиме радикальні наслідки для квантової фізики, космології та технологій, які базуються на світлі — від лазерів до квантової криптографії. Стандартна модель може виявитися неповною, а деякі її положення — хибними.

Безмасові частинки з безперервним спіном теоретично передбачали ще у 1930-х роках, але їх вважали надто екзотичними, щоб відповідати реальності. Тепер вчені припускають, що фотон міг бути такою “неможливою” частинкою весь цей час, і ми просто неправильно його розуміли.

Поки що це лише теоретична модель. Наступним кроком стане пошук експериментальних підтверджень — зокрема в точних спостереженнях за поляризацією світла або у результатах зіткнень частинок на прискорювачах.

Хоча шлях до офіційного перегляду фізичних законів ще довгий, це дослідження вже спонукає наукову спільноту задати нові питання про природу світла, матерії та нашого Всесвіту.