Физики предложили эксперимент, который может подтвердить существование гипотетической частицы с бесконечным числом квантовых состояний — вопреки Стандартной модели. Если они правы, фотоны окажутся не тем, чем считались десятилетиями.
Учёные предложили способ, как проверить одну из самых радикальных идей в современной физике — фотон может быть частицей, существование которой противоречит Стандартной модели.
Сейчас физики уверены: у фотона два состояния спина. Это объясняет поляризацию света. Однако исследователи предположили, что у фотона может быть бесконечно много состояний. То есть он может распространяться в бесконечном количестве направлений. Такая частица называется частицей с непрерывным спином. Её существование официальная наука пока отрицает.
Команда теоретиков выяснила, как проверить эту гипотезу. Для этого они предложили использовать переходы атома водорода. Когда электрон падает с одного энергетического уровня на другой, он испускает фотон. Один конкретный переход не может породить стандартный фотон, но может — гипотетический с непрерывным спином. Значит, если физики зафиксируют такой фотон, гипотеза подтвердится.
Что это значит?
Если фотон — частица с непрерывным спином, то он нарушает ключевой принцип Стандартной модели: у переносчиков взаимодействий должно быть ограниченное число квантовых состояний. Это приведет к пересмотру всей теории, которая описывает фундаментальные силы природы.
Французский физик Ксавье Бекар, не участвовавший в работе, признал важность идеи. Он отметил, что если эксперимент подтвердит гипотезу, то физика получит доказательства существования новой частицы — и новой теории.
