现在是成为粒子物理学家的好时机。长期以来的希格斯玻色子粒子似乎终于在日内瓦的一个加速器中发现了，科学家现在在宇宙的另一个小块的踪迹上很热，这与一种新的自然基本力量息息相关。
使用地球本身作为电子来源的实验范围缩小了对新力粒子的搜索，对其携带的力的大小更加限制。
作为额外的奖励，如果新粒子阿默斯特学院和德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员说，这是真实的，它将阐明地球内部的过程和结构。实验结果出现在2月22日的《科学》杂志上。
阿默斯特物理学家拉里·亨特（Larry Hunter）说，自然的新力量带有所谓的远程自旋互动。短范围的自旋旋转相互作用一直在发生：磁铁粘在冰箱上，因为磁铁中的电子和冰箱钢外部的电子都在同一方向上旋转。但是较长的自旋旋转相互作用更神秘。 [古怪物理：自然界中最酷的小颗粒这是给出的
部队除了四个基本力量物理学家熟悉：重力，电磁和强力和弱核力量。一些物理学家认为存在这种新力量，因为扩展了粒子物理的标准模型- 定义最小粒子物理学的理论实际上预测了尚未发现的颗粒。
非第章
这支力量来自何处。第一个是一种称为非第三粒子的粒子，其表现在某些方面像光子（光颗粒）一样，在其他方面也像物质的粒子一样。第二个叫做z'（发音为“ z-prime”），一个较轻的表亲Z Boson这带有弱核力量。非那样和Z的均来自当前物理理论的扩展。第三种可能性是根本没有新粒子，但是相对论有一些影响自旋的组件。
该非洲的非哈佛大学霍华德·乔治（Howard Georgi）于2007年首次提出。颗粒具有明确的质量，除非它们是无质量的光子。电子或质子的质量无论其有多大的动量都无法改变 - 改变质量（从而改变其能量），然后改变其粒子的种类。非块将具有可变的质量能量。
尽管科学家尚未发现与该力相关的新粒子，但他们确实看到，远距离自旋旋转相互作用必须比早期实验所显示的要小100万倍。如果存在力，那太小了，以至于重力在两个粒子之间，例如电子和中子的粒子，强度更强一百万倍。
由光子介导的正常的冰箱磁铁类型的自旋相互作用仅在很短的距离内工作。例如，磁力随着距离的逆立方的逆点下降 - 距离远距离两倍，力的强度下降了八倍。远程自旋旋转力似乎并没有降低太多。多年来，物理学家一直在寻找具有这种相互作用的颗粒，但没有看到它们。阿默斯特实验对力的强大程度更加限制，这使物理学家更好地了解了在哪里的外观。
地球的电子
理论家已经知道他们正在寻找的力量会很弱，只能在很长的距离内被发现。因此，科学家需要一种创造性的方式来寻找它。他们需要找到一个将大量电子拥挤在一起以产生更强信号的地方。
亨特说：“电子的磁性时刻很大。” “它们与地球的磁场更好地保持一致，因此它们是明显的选择。”与地球磁场对齐的电子旋转的任何东西都会用少量改变这些旋转的能量。 [关于地球的50个惊人事实这是给出的
因此，阿默斯特和德克萨斯大学团队决定使用地球披风中的电子，因为其中很多 - 约有10^49。亨特说：“人们在准备了自旋偏振中子等样品之前。” “他们的来源很接近，可控制。但是我意识到，有了更大的来源，您可以获得更好的敏感性。”
原因是，即使大约1000万个地幔电子中只有一个会使它们的旋转与地球的磁场，这留下了10^42。即使不可能像实验室中的人一样控制它们，但也有很多可以使用的方法。
电子地图
科学家首先绘制了地球内电子的旋转方向和密度。该地图基于德克萨斯大学地球科学副教授荣格·林（Jung-Fu Lin）的工作，也是新论文的合着者。
为了制作地图，他们使用了地球和地壳中各处地球磁场的已知强度和方向。他们使用地图来计算这些电子在地球中对在西雅图和阿默斯特进行的自旋敏感实验的影响。
然后，阿默斯特团队将磁场应用于一组亚原子颗粒- 在这种情况下，中子 - 并仔细观察了他们的旋转。西雅图集团看着电子。
这些实验中旋转能量的变化取决于它们指向的方向。旋转以不同的频率围绕施加的磁场旋转。如果地幔中的电子传输某些影响它们的力，则应显示出实验室中粒子频率的变化。
除了缩小寻找新力量的搜索外，该实验还指出了一种研究地球内部的另一种方法。现在，模型地球的内部有时，就为什么地震波通过地幔传播的原因给出了不一致的答案。第五力将是“读取”那里的亚原子粒子的一种方法，并可能有助于科学家了解差异。这也将帮助地球科学家看到那里有哪种类型的铁及其实际结构。林说：“这将为我们提供我们大多无法访问的信息。”
编者注：本文已更新以纠正物理学家拉里·亨特（Larry Hunter）的姓氏。
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