我们宇宙中的一切都被结合在一起或被推开:重力、电磁力和两个核相互作用。 物理学家现在认为他们已经发现了氦原子中出现的第五种物理力的作用。
这也不是研究人员第一次声称看到了它。 几年前,他们在铍同位素的衰变中看到了它。 现在,同一个团队已经看到了神秘力量发挥作用的第二个例子,以及他们认为携带这种力量的粒子,他们称之为 X17。
如果这一发现得到证实,更多地了解 X17 不仅可以让我们更好地了解支配宇宙的力量,还可以帮助科学家解决以下问题:暗物质问题一劳永逸。
2016 年,匈牙利核研究所的 Attila Krasznahorkay 和他的同事在分析了受激发的铍 8 衰变时发光的方式后,怀疑发生了一些奇怪的事情。
如果光线能量足够,它就会转变为电子和正电子,在缩小之前以可预测的角度相互推开。
根据能量守恒定律,随着产生两个粒子的光的能量增加,它们之间的角度应该减小。 至少从统计上来说是这样。
奇怪的是,这并不完全是 Krasznahorkay 和他的团队所看到的。 在他们的角度统计中,以 140 度角分离的电子和正电子的数量出现了意想不到的增加。
这项研究似乎足够有力,很快引起了人们的注意全球其他研究人员他认为一种全新的粒子可能是造成这种异常现象的原因。
不只是任何旧粒子; 它的特征表明它必须是一种全新的基本原理。
这是一个不小的要求。 我们目前知道四种基本力,并且我们知道其中三种具有携带着吸引和排斥的信息。
重力由一种称为“a”的假设粒子携带重力',但遗憾的是科学家尚未发现它。
这种新的玻色子不可能是携带四种已知力的粒子之一,因为它具有独特的质量(17兆电子伏特,大约是电子的33倍),并且寿命很短(大约10到负14)几秒钟……但是嘿,这已经足够长了,可以对着镜头微笑)。
因此,所有迹象都表明玻色子是某种新的第五力的载体。 但物理学界并不热衷于过早庆祝。 发现新粒子始终是物理学中的大新闻,值得进行大量审查。 更不用说重复实验了。
幸运的是,Krasznahorkay 的团队在过去几年中并没有坐享其成。 此后,他们将焦点从研究铍 8 的衰变转向研究受激氦核状态的变化。
与他们之前的发现类似,研究人员发现电子和正电子对以与当前接受的模型不匹配的角度分离。 这次,这个数字更接近115度。
逆向计算,该团队计算出氦原子核也可能产生质量略低于 17 兆电子伏的短命玻色子。
为了简单起见,他们将其称为 X17。 它距离成为我们可以添加到任何物质模型中的官方粒子还有很长的路要走。
虽然 2016 年的实验被这家受人尊敬的杂志接受,物理评论快报,这项最新研究尚未经过同行评审。 您可以自己阅读调查结果arXiv,它们已被上传以供该领域的其他人仔细检查。
但是,如果这种奇怪的玻色子不仅仅是某种实验现象引起的幻觉,那么它与中子相互作用的事实就暗示了一种与传统四种力完全不同的力。
带着幽灵般的拉力一种全新的基本粒子提出了当今物理学中最大的谜团之一,它可能指向我们都渴望的解决方案,提供一种将我们能看到的物质与我们看不到的物质联系起来的方法。
事实上,许多暗物质实验一直在密切关注 17 兆伏特的奇怪粒子。到目前为止他们什么也没发现,但由于还有足够的探索空间,现在排除任何可能性还为时过早。
重新排列已知的力量及其粒子为家庭的新成员腾出空间将是一个巨大的转变,而不是轻易做出的改变。
尽管如此,像 X17 这样的东西可能正是我们正在寻找的。
这项研究可在arXiv在之前。