自然界可能存在第五种基本力吗?

自然界可能存在第五种基本力吗?

物理学早已接受大自然赋予我们四种基本力。引力将行星和星系结合在一起,电磁力将我们和分子结合在一起。最小的层面上是另外两种力:强核力是原子核的粘合剂,弱核力帮助一些原子经历放射性衰变。这些力似乎或多或少解释了我们可以观察到的物理学。

据一些匈牙利物理学家称,可能还存在着我们不知道的第五种力。

《自然》杂志报道,匈牙利科学院德布勒森核研究所的阿提拉·克拉斯纳霍凯 (Attila Krasznahorkay) 及其团队去年首次发表了他们的新发现,但直到现在,没有人给予太多关注。加州大学欧文分校的乔纳森·冯 (Jonathan Feng) 领导的理论物理学家小组研究了匈牙利研究小组的结果,发现这种新力量似乎没有违反任何现有的物理定律。数字验证了这一点。冯的研究结果于上个月在 arXiv 预印本服务器上发表了他们的结果。

一种新的力量并非完全出乎意料。我们能看到和触摸到的物质只占宇宙质量的五分之一左右,其余部分则由暗物质填充。暗物质可以感受到引力,但感受不到电磁力,这就是为什么我们看不到或触摸不到它,因为我们的视觉、触觉和大多数科学实验都是利用电磁力来检测物质的。

物理学家不确定是否存在一些只影响暗物质的未知力量。如果存在,暗物质可能会“聚集”,一些物理学家认为,暗物质聚集产生的引力甚至可能是导致恐龙灭绝的彗星背后的原因。

匈牙利研究小组在寻找“暗光子”时发现了新的力量,暗光子只会影响暗物质。他们用质子撞击锂条,锂吸收质子变成不稳定的铍,铍会产生电子和正电子对,正电子是电子的反粒子伙伴。当质子以某个角度(140 度)撞击锂时,产生的电子和正电子比匈牙利研究小组预期的要多得多。他们认为,所有这些多余的东西可能来自一种比电子重 34 倍的新粒子,这暗示着也许在某处潜伏着一种新的力量。

《自然》报道称,其他物理学家似乎对此持怀疑态度,但对这种新力量感到兴奋。尽管如此,弗吉尼亚州纽波特纽斯市托马斯·杰斐逊国家加速器设施、欧洲核子研究中心和其他实验室的研究人员仍在尝试看看他们能否在自己的实验中重现匈牙利团队的结果。

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