第五種基本作用力被發現？物理學大廈是否還有新的大門？

2023-03-31 13:55:01 2

在人類科學發展的歷史上，「事故」起到了不可磨滅的作用，許多科學突破都來自於一些「意外被抓住」的「無心插柳」。

最近，一組長期致力於尋找暗物質的匈牙利科學團隊意外地發現，他們可能發現了一個更令人震驚的結果——第五基本力。

我們知道目前人類所知的宇宙中有四種基本力:重力、電磁力、強相互作用和弱相互作用。這四種基本力可以解釋宇宙中幾乎所有可觀察到的現象，甚至是未解決的現象，很少有人求助於第五種基本力。

那麼，他們這次為什麼如此大膽地發表這樣的言論呢？結果是，在他們的研究過程中，他們懷疑發現了一種新的粒子，他們暫時稱之為X17粒子，它可能是傳遞第五種力的基本粒子。

事實上，四種基本力量的本質是什麼一直是科學家們關注的焦點。以引力為例，我們已經非常熟悉它，並且知道兩個天體即使在空時沒有直接接觸，也可以相互作用。然而，這究竟是為什麼呢？儘管愛因斯坦告訴我們，這是質量引起的空之間的扭曲，我們仍然不知道為什麼質量可以在空之間扭曲？

目前的理論認為，所謂的力實際上是由幾個特殊的亞原子粒子產生的一種現象。這些粒子是玻色子，例如產生電磁力的光子、產生強相互作用的膠子、產生弱相互作用的W玻色子和Z玻色子。目前，唯一沒有發現這個玻色子的力是重力。科學家們推測了引力子的存在，但沒有發現任何痕跡。

這一次，匈牙利的研究人員做了相反的事情，首先發現了傳遞相互作用力的粒子，然後推測第五種作用力(當然，所有這些都還沒有得到證實)。

他們的實驗包括轟擊薄鋰-7板上的質子。實驗結果與預期基本一致。產生了反射元件鈹-8，並且還產生了正負電子對。然而，與此同時，探測器還探測到了其他衰變信號，這表明可能存在一種新的、極其微弱的新粒子。如果它確實存在，這個粒子的質量應該是質子的1/50。此外，根據這個粒子的特性，他們推測它可能是一個玻色子，也就是說，一個與我們剛才所說的基本力有關的粒子。

早在2015年，當他們尋找暗物質的跡象時，這個粒子就出現在他們的探測器中，顯示出一些不尋常的現象，但他們並不在乎。然而，一些在加州大學歐文分校工作的著名粒子物理學家在對新粒子的發現進行第一次推測之前，進行了仔細的觀察。

在接下來的實驗中，他們改變了實驗參數，但仍然沒有消除這些異常現象。據說他們已經觀察到數百種這樣的現象。最後，在2019年，他們正式宣布了這一新發現，這一發現在全世界引起了轟動，甚至在美國有線新聞網(CNN)上獲得了一篇重要報導。

隨著人類科學的不斷發展，我們已經深刻認識到宇宙的複雜性遠遠超出了人類的理解。100多年前，開爾文爵士宣布，已經基本完工的物理大樓，仍有許多未解之謎等待科學家解決。鑑於他被打臉的經歷，人類永遠不會否認第五種力量和第五種物質狀態的可能性。正是因為這個原因，這個發現吸引了如此廣泛的關注。

一些物理學家認為暗物質的存在可能意味著人類未知的另一種基本力量。

事實上，這個匈牙利團隊並不是歷史上第一個宣布發現可能的第五種力量的團隊。例如，大約在2000年，一個小組提出了第五種力的概念來解釋新發現的暗能量。更早的評論甚至出現在20世紀80年代，當時麻省理工學院的一組物理學家說他們發現了第五種力，叫做增壓，它可以提供與重力相反的力。然而，所有這些「發現」最終都歸於沉寂。我們相信的仍然是四種基本力量。

那麼，這個發現能改變這種情況嗎？

不幸的是，一些與匈牙利科學團隊有聯繫的科學家也試圖做相關的實驗。雖然有些人宣布他們也發現了這個粒子，但這些粒子和現象最終消失了。

許多物理學家無法接受這樣的結果。美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的理論物理學家丹尼爾·阿爾維斯說:「從粒子物理學的角度來看，這種異常現象時有發生，時有消失。多年的經驗告訴我們不要太執著於某個解釋，最重要的是要理解問題的根源。」

儘管如此，這一發現對物理學家來說仍然是令人興奮的消息。儘管有些人持懷疑態度，但每個人基本上都相信，即使這個X17粒子沒有被證明與第五基本力有關，它也很可能揭示一些以前從未聽說過的非常重要的物理秘密。這種粒子甚至有可能與暗能量甚至大統一理論有關。此外，目前我們還沒有完全推翻他們的發現。這個粒子和第五基本力的可能性不是零。

俗話說:「你可以你起來，沒有可以沒有比比。」阿爾維斯提議和她的團隊一起重複匈牙利團隊的實驗。眾所周知，洛斯阿拉莫斯國家實驗室是世界上第一顆原子彈的誕生地。自從奧本海默、愛德華泰勒和歐內斯特勞倫斯成立以來，這個實驗室一直是世界上最強大的實驗室之一。目前，阿爾維斯已經提交了一份資金申請，正在等待批准，然後開始實驗。同樣，世界上其他幾個實驗室也對這項研究感興趣，希望能為物理大樓打開一扇新的大門。

我相信每個人都在期待第五種力量出現的那一天。然而，科學是嚴謹的，在我們建立新的物理標準之前，我們必須拿出確鑿的證據。正如我們之前所說，宇宙充滿了我們不知道的秘密。我們甚至可以推測，第六和第七基本力量不一定不可能存在，但我們需要更先進的技術來探測它們。