現在是成為粒子物理學家的好時機。長期以來的希格斯玻色子粒子似乎終於在日內瓦的一個加速器中發現了，科學家現在在宇宙的另一個小塊的踪跡上很熱，這與一種新的自然基本力量息息相關。
使用地球本身作為電子來源的實驗範圍縮小了對新力粒子的搜索，對其攜帶的力的大小更加限制。
作為額外的獎勵，如果新粒子阿默斯特學院和德克薩斯大學奧斯汀分校的研究人員說，這是真實的，它將闡明地球內部的過程和結構。實驗結果出現在2月22日的《科學》雜誌上。
阿默斯特物理學家拉里·亨特（Larry Hunter）說，自然的新力量帶有所謂的遠程自旋互動。短範圍的自旋旋轉相互作用一直在發生：磁鐵粘在冰箱上，因為磁鐵中的電子和冰箱鋼外部的電子都在同一方向上旋轉。但是較長的自旋旋轉相互作用更神秘。 [古怪物理：自然界中最酷的小顆粒這是給出的
部隊除了四個基本力量物理學家熟悉：重力，電磁和強力和弱核力量。一些物理學家認為存在這種新力量，因為擴展了粒子物理的標準模型- 定義最小粒子物理學的理論實際上預測了尚未發現的顆粒。
非第章
這支力量來自何處。第一個是一種稱為非第三粒子的粒子，其表現在某些方面像光子（光顆粒）一樣，在其他方面也像物質的粒子一樣。第二個叫做z'（發音為“ z-prime”），一個較輕的表親Z Boson這帶有弱核力量。非那樣和Z的均來自當前物理理論的擴展。第三種可能性是根本沒有新粒子，但是相對論有一些影響自旋的組件。
該非洲的非哈佛大學霍華德·喬治（Howard Georgi）於2007年首次提出。顆粒具有明確的質量，除非它們是無質量的光子。電子或質子的質量無論其有多大的動量都無法改變 - 改變質量（從而改變其能量），然後改變其粒子的種類。非塊將具有可變的質量能量。
儘管科學家尚未發現與該力相關的新粒子，但他們確實看到，遠距離自旋旋轉相互作用必須比早期實驗所顯示的要小100萬倍。如果存在力，那太小了，以至於重力在兩個粒子之間，例如電子和中子的粒子，強度更強一百萬倍。
由光子介導的正常的冰箱磁鐵類型的自旋相互作用僅在很短的距離內工作。例如，磁力隨著距離的逆立方的逆點下降 - 距離遠距離兩倍，力的強度下降了八倍。遠程自旋旋轉力似乎並沒有降低太多。多年來，物理學家一直在尋找具有這種相互作用的顆粒，但沒有看到它們。阿默斯特實驗對力的強大程度更加限制，這使物理學家更好地了解了在哪裡的外觀。
地球的電子
理論家已經知道他們正在尋找的力量會很弱，只能在很長的距離內被發現。因此，科學家需要一種創造性的方式來尋找它。他們需要找到一個將大量電子擁擠在一起以產生更強信號的地方。
亨特說：“電子的磁性時刻很大。” “它們與地球的磁場更好地保持一致，因此它們是明顯的選擇。”與地球磁場對齊的電子旋轉的任何東西都會用少量改變這些旋轉的能量。 [關於地球的50個驚人事實這是給出的
因此，阿默斯特和德克薩斯大學團隊決定使用地球披風中的電子，因為其中很多 - 約有10^49。亨特說：“人們在準備了自旋偏振中子等樣品之前。” “他們的來源很接近，可控制。但是我意識到，有了更大的來源，您可以獲得更好的敏感性。”
原因是，即使大約1000萬個地幔電子中只有一個會使它們的旋轉與地球的磁場，這留下了10^42。即使不可能像實驗室中的人一樣控制它們，但也有很多可以使用的方法。
電子地圖
科學家首先繪製了地球內電子的旋轉方向和密度。該地圖基於德克薩斯大學地球科學副教授榮格·林（Jung-Fu Lin）的工作，也是新論文的合著者。
為了製作地圖，他們使用了地球和地殼中各處地球磁場的已知強度和方向。他們使用地圖來計算這些電子在地球中對在西雅圖和阿默斯特進行的自旋敏感實驗的影響。
然後，阿默斯特團隊將磁場應用於一組亞原子顆粒- 在這種情況下，中子 - 並仔細觀察了他們的旋轉。西雅圖集團看著電子。
這些實驗中旋轉能量的變化取決於它們指向的方向。旋轉以不同的頻率圍繞施加的磁場旋轉。如果地幔中的電子傳輸某些影響它們的力，則應顯示出實驗室中粒子頻率的變化。
除了縮小尋找新力量的搜索外，該實驗還指出了一種研究地球內部的另一種方法。現在，模型地球的內部有時，就為什麼地震波通過地幔傳播的原因給出了不一致的答案。第五力將是“讀取”那裡的亞原子粒子的一種方法，並可能有助於科學家了解差異。這也將幫助地球科學家看到那裡有哪種類型的鐵及其實際結構。林說：“這將為我們提供我們大多無法訪問的信息。”
編者註：本文已更新以糾正物理學家拉里·亨特（Larry Hunter）的姓氏。
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