«Апостериори»: «Нейтринная сила» помогла устранить противоречия в Стандартной модели

Новости науки и технологий

Поддержите «Эхо», если вы не в России

Физики показали, что взаимодействия, возникающие при обмене парами нейтрино и других фермионов, могут влиять на результаты высокоточных атомных экспериментов – и тем самым менять интерпретацию их результатов.

Согласно Стандартной модели, взаимодействия между частицами передаются бозонами – например, фотонами для электромагнитного взаимодействия или W- и Z-бозонами для слабого. Однако ещё в 60-х годах прошлого века было показано, что более сложные квантовые процессы могут приводить к возникновению дополнительных, крайне слабых сил. В частности, если две частицы обмениваются не одним, а сразу парой нейтрино, между ними возникает так называемая нейтринная сила.

Нейтрино – одни из самых неуловимых частиц в природе. Они почти не взаимодействуют с веществом, не имеют электрического заряда и обладают очень малой массой. Из-за этого долгое время считалось, что силы, возникающие при их участии, настолько малы, что ими можно пренебречь. Однако в последние годы ситуация начала меняться.

В декабре 2025 года физики впервые получили полное выражение для такой силы без упрощающих приближений. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters. Оказалось, что на субатомных расстояниях поведение этой силы существенно отличается от прежних оценок и может давать заметный вклад.

Особый интерес представляет влияние этой силы на так называемое нарушение чётности в атомах. Это явление, при котором физические процессы ведут себя по-разному при зеркальном отражении пространственных координат. Нарушение чётности связано со слабым взаимодействием и уже давно используется для проверки Стандартной модели при низких энергиях.

Одним из наиболее точных таких экспериментов являются измерения в атомах цезия. В течение последних лет они демонстрировали небольшое расхождение с теоретическими предсказаниями. Оно было не слишком большим и могло объясняться статистическими погрешностями, но тем не менее вызывало интерес, поскольку подобные отклонения могут указывать на новую физику.

В новой работе, опубликованной в феврале 2026 года на сайте препринтов arXiv, исследователи учли вклад «нейтринной силы» и аналогичных эффектов, связанных с другими частицами. Они показали, что этот вклад составляет порядка одной десятой процента – то есть сопоставим с точностью экспериментов.

При этом оказалось, что основной вклад дают не только нейтрино, но и аналогичные процессы с участием электронов, кварков и других фермионов. Все вместе они создают дополнительное взаимодействие, которое ранее не учитывалось в расчётах.

Когда этот эффект включили в теоретические предсказания, расхождение между теорией и экспериментом практически исчезло. Это означает, что наблюдавшееся ранее несоответствие, возможно, не связано с новой физикой, а является следствием неполного учёта уже известных квантовых эффектов.

Тем не менее сами авторы подчёркивают, что вопрос о роли этого эффекта остаётся открытым. В ближайшие годы ожидается повышение точности как экспериментов, так и теоретических расчётов. Это позволит либо окончательно подтвердить роль «нейтринной силы», либо выявить новые отклонения.