“抹大拉玻色子” 是个什么鬼?
根据国外媒体报道,物理学家最近认为他们可能发现了一种新的基本粒子,这可能有助于解释暗物质的神秘。
科学家称这种粒子为“马达拉玻色子”。这个粒子与先前发现的所谓“上帝粒子”有许多相似之处:希格斯玻色子,但两者之间仍有差异。科学家相信这种粒子会与神秘的暗物质相互作用。根据目前的知识,暗物质约占宇宙组成的27%。
南非的研究人员分析了欧洲大型强子对撞机中几个实验装置的数据,发现了与所谓的“马达拉假说”相关的关键特征。
2012年,南非威特沃特斯兰德大学高能物理小组(HEP)的科学家根据欧洲核中心(CERN)的实验结果提出了他们的最新理论,当时粒子碰撞实验最终导致了希格斯玻色子的发现。南非的研究人员与来自印度和瑞典的科学家进行了广泛合作。当2015年和2016年在大型强子对撞机上重复该实验时,研究小组发现,结果似乎与他们先前设想的理论一致。
所谓的“马格达莱纳玻色子”理论设想了一个全新的玻色子和可以与暗物质相互作用的场。南非威特沃特斯兰德大学HEP团队负责人布鲁斯·梅拉多教授说:“物理学今天已经走到了十字路口,就像爱因斯坦和他的量子力学前辈所面临的一样。经典物理学不能解释许多现象,所以它引入了一些全新的概念,如相对论和量子物理学,从而创造了我们今天所说的现代物理学。”
随着2012年希格斯玻色子的发现,现代物理标准模型中最后一个缺失的碎片也被填补上了。然而,这个看似完美的理论仍然无法解释许多现象,例如暗物质的存在。但是现在研究人员相信,如果这个想法中的新粒子能够被证实,它可能有助于我们揭开暗物质的神秘。
第五基本力?
巧合的是,关于这个新的基本粒子的消息是在一个非常特殊的时间宣布的。就在几周前,科学家宣布他们可能已经发现了一个以前未知的神秘亚原子粒子,并相信这个粒子的存在可能意味着自然界第五种基本力的存在。
美国加州大学的理论物理学家说,他们发现的所谓“X玻色子”,如果得到证实,可能“完全颠覆我们对宇宙的理解”。该结果已经发表在《物理评论快报》上,分析了匈牙利科学院核物理学家在2015年年中进行的一项研究的结果。当时,匈牙利科学家进行的研究旨在寻找所谓的“暗光子”。科学家怀疑它们可能是不可见的暗物质粒子,占据了宇宙的大部分质量。
匈牙利科学家的工作揭示了一种放射性衰变异常现象,表明存在一种质量约为光子30倍的轻粒子。加州大学欧文分校的物理学和天文学教授乔纳森·冯指出:“实验物理学家无法证实这是一种新的基本力。他们只是观察到一些数据异常,表明可能有新的粒子,但他们无法确认它是物质粒子还是能量粒子。”
加州大学欧文分校的科学家已经检查了匈牙利科学家的实验数据和该领域的所有其他实验。结果表明,相关数据强烈不支持物质粒子或暗物质光子理论。基于这种理解,他们提出了一种新的理论,结合了所有现有的数据,并相信这一发现可能意味着自然界中第五种基本力量的存在。
冯教授说:“如果这个结果得到证实,那将是革命性的。几十年来,我们已经知道自然界有四种基本力:万有引力、电磁相互作用力、弱相互作用力和强相互作用力。如果相关的结果能够被进一步的实验所证明,那么第五种基本力的发现将有可能彻底颠覆我们对宇宙的理解,帮助我们实现力和暗物质的统一。”
他们的初步分析已经发布在四月份报纸的预印网站arXiv上,随后的一篇文章进一步解释了之前的工作。加州大学欧文分校的科学家们所做的工作表明,疑似粒子可能不是暗光子,而是“质子稀疏的X玻色子”。
传统的电磁力会作用于电子和质子,但是这个新发现的玻色子只会作用于电子和中子,而且只作用于极其有限的空间。合著者蒂莫西·泰特指出:“我们观察到的其他类型的玻色子没有相同的特征。有时我们直接称之为“x玻色子”,这里的“x”表示未知。然而,他也承认未来的进一步实验将非常关键。
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