В тихой комнате можно услышать самый слабый шёпот. Так и в атоме водорода — самом лёгком из всех — легче заметить незваного гостя. Этим гостем может быть Z'-бозон, частица-посредник новой силы, которую предсказывают многие теории объединения. Стандартная модель уже содержит своего посредника — Z-бозон. Но если Z'-бозон существует и он лёгкий, его шёпот заглушает привычный шум в маленьких ядрах.
Обычно вклад Z'-бозона в нарушение зеркальной симметрии (несохранение чётности) в атомах растёт с уменьшением заряда ядра Z быстрее, чем 1/Z². Это значит, что водород — идеальная сцена для поиска. Но авторы пошли дальше: они заглянули в переходы между более сложными состояниями электрона, такими как p и d-волны. В этих состояниях электрон почти не заходит в центр атома, где сидит ядро. Обычное взаимодействие через Z-бозон там очень слабое — оно требует прямого контакта. А вот Z'-бозон, если он лёгкий, действует иначе и может проявиться ярче.
Измерение таких переходов — как настройка приёмника на частоту, где эфир молчит. Если там появится сигнал, его источником будет новая физика. Это позволит отделить вклад Z'-бозона от фона без сложной расшифровки. Тихая комната водорода может рассказать о силах, которые мы ещё не слышали.
как её написали авторы, на английском arXiv:2607.17440
Models of unification predict additional $$Z'$$ boson, which contributes to parity non-conservation (PNC) in atoms. If $$Z'$$ boson is light, ratio of $$Z'$$ boson contribution to the Standard Model $$Z$$ boson contribution to atomic PNC increases with decreasing nuclear charge $$Z$$ faster than $$1/Z^2$$. This motivated our previous study of PNC in hydrogen and deuterium proportional to the weak interaction matrix elements $$
Нарушение чётности означает, что атом ведёт себя не как зеркальное отражение самого себя — словно ваше отражение вдруг поднимает левую руку, когда вы поднимаете правую.