第五种基本力被发现了？物理学家正在努力

有四种基本力量支配着宇宙中的一切:重力、电磁力和强与弱的相互作用。现在，物理学家在氦原子中发现了第五种力的证据。

这不是研究人员第一次声称发现了第五种力量。几年前，在铍同位素衰变的过程中，现在这个团队看到了同样的神秘力量作用在氦核内部——携带这种相互作用的粒子，他们称之为X17。

如果得到证实，它不仅可以发现新的粒子，完善宇宙中基本力的机制，还可以帮助科学家一劳永逸地解决暗物质问题。

2016年，匈牙利核研究所的阿提拉·克拉斯纳霍尔凯(Attila Krasznahorkay)和他的同事在分析铍8衰变和发射光子的方式后，怀疑有一个奇怪的过程。

如果光子有足够的能量，它们将被转换成电子和正电子，在湮灭之前，它们将以可预测的方向彼此远离。

根据能量守恒，随着光子能量的增加，正负电子路径之间的角度应该越来越小——至少在统计学上是这样。

奇怪的是，Krasznahorkay的团队没有观察到这种现象。与正常的统计结果相反，大量的光子产生以140度角分离的电子和正电子。

他们的研究似乎足够强大，足以迅速吸引全世界研究人员的注意——他们认为可能有一些未知的粒子。特征表明这个神秘的粒子一定是一个全新的基本玻色子。

这不是普通的物理发现。新的基本玻色子意味着新的基本力。

根据假设，有一个粒子“引力子”携带着重力，但遗憾的是，科学家们从未能找到它。

由于新玻色子的质量(17兆电子伏，约为电子质量的33倍)和短寿命(约10-14秒)，它不可能成为一个携带四种已知力的粒子。

因此，所有迹象表明，它是未知的第五种力量的载体。但是物理学没有上升到那里。不寻常的结果需要异常严格的审查，更不用说重复实验了。

幸运的是，Krasznahorkay的团队已经将注意力转向氦核激发态的变化。

类似于他们之前的发现，研究人员发现成对的电子和正电子以一个不符合当前公认模型的角度分开——这次，轨道角度接近115度。

通过反推法，研究小组计算出质量小于17兆电子伏的短命玻色子可能出现在氦核中。

为了简单起见，他们称之为X17。作为基本粒子，我们还有很长的路要走，才能将它们纳入现有的物理框架。

尽管2016年的实验被著名的《物理评论快报》接受，但最新的研究还没有经过同行评审。你可以在arXiv上下载论文的预印版本。

然而，如果新玻色子不是仪器的奇怪噪音或未知异常，它与中子相互作用的事实意味着这个力与标准模型中的四种相互作用(力)无关。

幽灵般的暗物质是笼罩在现代物理学之上的一片乌云——全新的基本粒子可能是我们一直渴望的钥匙，它打开了新世界的大门，也打开了通往无形世界和可见世界的桥梁。

事实上，大量的实验室已经在探索X17。到目前为止，他们什么也没有发现，但是仍然有很大的探索空间。说这是不可能的还为时过早。

在标准模型中重组已知粒子及其组合，为新成员腾出空间，这将是一种改变，而不是轻描淡写。

这篇文章是从科学警报翻译过来的，由基于知识共享的翻译者majer发表。

物理学家发现了第五基本力的证据