最新發現證實第五種自然界之力很可能存在!

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一份新研究指出,也許有第五種自然界之力

研究第一作者,加州大學爾灣分校物理與天文學教授Jonathan Feng在聲明中說:「如果這是真的,將會是革命性的發現。」

Feng 補充說:「幾十年來,我們已經知道自然界四力:萬有引力、電磁力、強交互作用與弱交互作用。如果實驗能進一步證明這種力量與暗物質的一致性,這第五種自然界之力的發現將徹底改變我們對宇宙的瞭解。」

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螺旋星系(即NGC 6814)靠著神秘的暗物質凝聚在一起。

Feng與其同事分析匈牙利科學院實驗核物理學家最近收集到的資料,試圖要找到「暗光子(dark photons,神秘暗物質的假設性粒子)」。科學家認為宇宙中的所有物質中,有85%是暗物質,暗物質不會吸收或反射光線,因此很難直接檢測出其存在。(科學家利用暗物質作用在「正常物質上」的萬有引力來推斷其存在。)

他們在今年初發表的研究結果中提到:匈牙利專攻原子核物理學的實驗物理學家檢測到這前所未知,重量比電子重30倍的粒子。

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Feng說:「實驗物理學家無法確認這是否為新的作用力。他們觀察到很多新粒子的跡象,但他們不確定這是一種物質粒子還是一種帶有作用力的粒子。」

Feng與其團隊的新研究認為匈牙利實驗物理學家發現的不是「暗物質」,而是「疏質子X玻色子(protophobic X boson,一種可以證明第五種自然界力量可能存在的奇怪粒子)」。研究人員說:「我們知道質子和電子有電磁力作用,但這新發現的粒子在質子與電子的作用距離卻非常短。」

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同在加州大學爾灣分校的物理與天文學教授,也是研究共同作者的Timothy Tait在這份聲明中說:「我們從未看過這種特性的玻色子。有時候我們稱這粒子為『X玻色子(X boson)』,X是表示『未知』的意思。」

Feng說:「這潛在的第五種力量也許與電磁力、強交互作用、弱交互作用息息相關,因為一種跡象通常會牽涉到不同的基本作用力。」

Feng補充說:「也有可能宇宙中的『正常』物質與作用力都擁有平行的『暗』物質與作用力的部分。」

「這令人捉摸不清卻基本的力量也許可以讓『正常』與『暗』這兩個部分進行交互作用。也許這『暗』部力量表現出來的和我們在匈牙利實驗物理學家所得到的結果中所看到的疏質子力一樣。廣泛來說,這個現象與我們為了瞭解暗物質本質所做的實驗吻合。」

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這個推測聽起來滿有趣的,不過研究人員強調這只是他們的初步解讀,還需要進行更多實驗來證明。在加速器中觀察粒子,的確有時候會出現統計誤差

Feng說:「這份研究讓許多科學家得以繼續進行更進一步的研究。」

他說:「新的粒子很輕,全世界許多小實驗室的研究團隊可以參考這份研究,找到要從哪裡下手進行實驗。」

這篇新研究論文發表於物理評論快報,可在線上預印版網站ArXiv.org免費閱讀:http://arxiv.org/abs/1608.03591

來源:Livescience