重磅：物理學家認為可能發現第五種自然力

據物理學家組織網（phy.org）2016年8月15日轉載美國加州大學歐文分校（University of California, Irvine，UCI） 提供的消息，UCI的理論物理學家最近在《物理評論快報》（Physical Review Letters）雜誌發表了的一篇論文，其中提及到他們對於已有發現的另外一種解釋，有可能是發現了前所未知的亞原子粒子，可能是第五種基礎自然力存在的證據。美國加州大學歐文分校（UCI） 的理學及天文學教授喬納森?馮(Jonathan Feng) 說：「如果被進一步的實驗證實,這一可能是第五種力的發現將徹底改變我們對宇宙的理解。」新發現包括將圖示的螺旋式星系（被稱為NGC 6814）聚於一起的星系。喬納森?馮說：「如果這是真的,將是一場革命性的變化。數十年來,我們已知的四種基本的作用力為引力、電磁力、強和弱核力。如果進一步的實驗證實,這一發現可能是第五種力，將徹底改變我們對宇宙的理解,支持力和暗物質的統一結果。」

UCI的研究人員2015年中期遇到匈牙利科學院（Hungarian Academy of Sciences）的實驗核物理學家的研究，這些核物理學家正在尋找「暗光子（dark photons）」 ，這些粒子意味著就是看不見的暗物質,物理學家說它們約佔宇宙質量的85%。匈牙利科學家的研究工作發現了異常的放射性衰變，表明存在一種比電子重30倍的輕粒子。 喬納森?馮說：「實驗者並未聲稱這是一個新的作用力,他們只是看到了表明一種新粒子事件的表現,但尚不清楚它們是否是一種物質粒子或是一種攜力粒子（force-carrying particle）。」

UCI小組研究了匈牙利研究者的研究數據以及所有其他在這個領域之前的實驗，顯示此證據無論是對暗物質粒子還是對暗光子都極不支持。因此,他們提出了一種新的理論,綜合所有現有數據之後，確定此發現可能意味著是第五種基本力。他們最初的分析結果是在2016年4月下旬於預印本文庫（arXiv）在線伺服器上公布（arxiv.org/abs/1608.03591）,而最近的一次修改稿是2016年8月11日在同一個網站公布——Jonathan L. Feng, Bartosz Fornal, Iftah Galon, Susan Gardner, Jordan Smolinsky, Tim M. P. Tait, Philip Tanedo. Particle Physics Models for the 17MeV Anomaly in Beryllium Nuclear Decays. (Submitted on 11 Aug 2016). arxiv.org/abs/1608.03591. UCI的工作證明並不是一種暗光子（dark photon）,這種粒子可能是一種「疏質子X玻色子（protophobic X boson）」。雖然正常電力作用於電子和質子,這種新發現的玻色子僅僅與電子和中子相互作用，而且是在一個非常有限的範圍內。分析合作者、UCI物理學及天文學教授蒂莫西?泰特（Timothy Tait）說：「我們沒有觀察到其它玻色子有同樣的特點。有時我們也把它叫做「X玻色子（X boson）」,「X」意味著未知。」

喬納森?馮說：進一步的實驗是至關重要的。「此粒子並不很重，而且實驗室製造此粒子所需的能量,自20世紀50年代和60年代以來就已經具備。但至今很難找到的原因是其相互作用非常弱。因為此新粒子是如此之輕, 世界各地的小實驗室有很多實驗團體可以跟進已有結果從事相關研究工作。」 像許多科學突破一樣,這是一項打開全新領域的探索。激起喬納森?馮研究興趣的一個方向，就是這種潛在的、可能會作為一種較強的、更基礎的力被加入到電磁力、強和弱核力之列，屬於第五種力的可能性。 引用物理學家對標準模型的理解, 喬納森?馮推測,可能還有一個單獨的具有自己物質和力的暗區（dark sector）。 「可能是這兩個分區通過有點含蓄，但又是基本的相互作用，達到相互交流和相互作用。」他說：「這種暗區力可能體現為疏質子力（protophobic force），我們看到的就是匈牙利科學家的實驗結果。在更廣泛的意義上,它與我們為了了解暗物質本質最初的研究相一致。」實際情況是否確實存在第五種作用力，有待實驗證實。

更多信息請瀏覽： Jonathan L. Feng, Bartosz Fornal, Iftah Galon, Susan Gardner, Jordan Smolinsky, Tim M. P. Tait,Philip Tanedo. Particle Physics Models for the 17MeV Anomaly in Beryllium Nuclear Decays. (Submitted on 11 Aug 2016). arxiv.org/abs/1608.03591. or Maybeit wasn"t the Higgs particle after all.

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