物理學家:第五種基本力已露出馬腳,符合愛因斯坦生前預測

宇宙中還存在著一些沒有被發現的物質,而粒子物理標準模型還有待補充。所以說,宇宙中肯定有第五種力的存在,只有這樣,才能解釋這些問題。並且,第五種力能夠使標準模型的運行更加合理。

宇宙中存在的基本力有重力、電磁力和強弱核力,這四種基本力維持了宇宙的基本運行。但最近,宇宙物理學家發現,或許宇宙中還存在著第五種力,而它正等待著被人類發現。粒子物理標準模型組成:基本力,電子、質子、反物質等量子粒子(包括中微子、夸克以及希格斯玻色子)。事實上,在標準模型中,力並不是一個很準確的表達,因為每種力都是載體玻色子。光子是電磁的玻色子,膠子是強核力的玻色子,而W和Z玻色子屬於弱核力。至於重力,嚴格來說,它並不屬於標準模型,但假設量子引力的玻色子為引力子,那我們就可以更好地理解大統一理論(GUT)。


物理學家:第五種基本力已露出馬腳,符合愛因斯坦生前預測


物理學家:第五種基本力已露出馬腳,符合愛因斯坦生前預測


目前世界已知的所有粒子,都可以在標準模型中找到相對應的位置。於是,物理學家開始尋找那些不屬於模型的粒子,可惜的是目前毫無進展。不過,這也說明了標準模型就是等同於量子物理學的存在。但在標準模型中還存在一些問題,它和重力並不能夠結合。事實上,在標準模型中,只要基本力處於較高能量時,電磁和弱電會產生電弱,然後電弱和強電結合產生電子核力,但電子核力和重力卻並不能夠結合。

還有一個問題是暗物質,物理學家認為星系外緣存在著人類看不見的暗物質,所以才使得那些恆星有著較高移速。經過長達50年的研究,物理學家目前已經掌握了暗物質的一些基本信息,首先,大部分星系都是由暗物質組成;其次,暗物質的分佈和行為;最後,暗物質和其他物質之間有著極弱的相互作用。在目前的標準模型中,物理學家並沒有找到可以對應暗物質的粒子。有可能暗物質是由小黑洞組成的,但目前人類無從得知。物理學家猜測,組成暗物質的粒子可能還沒有被發現。


物理學家:第五種基本力已露出馬腳,符合愛因斯坦生前預測


最後,暗能量也是一個很重要的問題。根據數據顯示,我們的宇宙正在擴大範圍,而在這之後,很有可能會有暗能量的存在。暗物質佔據了整個宇宙的三分之二,它有可能是推動宇宙發生膨脹的重要因素。這些問題的出現,都在說明宇宙中還存在著一些沒有被發現的物質,而粒子物理標準模型還有待補充。所以說,宇宙中肯定有第五種力的存在,只有這樣,才能解釋這些問題。並且,第五種力能夠使標準模型的運行更加合理。


物理學家:第五種基本力已露出馬腳,符合愛因斯坦生前預測


因此,為了證明第五種力和標準模型中的粒子的相互作用,研究人員還做了相關實驗。該實驗在鈹8核衰變的基礎上研究了氦4核衰變,在這個過程中也出現了異常現象,而早在2016年,研究人員就已經發現鈹8核衰變不符合標準模型。對於這個異常的發生,有可能是因為實驗錯誤,但更有可能是因為X17玻色子的存在,它很有可能是第五種力的玻色子雖然X17很可能是第五種力的玻色子,但這個證據根本不足以證明第五種力的存在。接下來,物理學家需要找出更多可以表明第五種力存在的證據,從而完善粒子物理標準模型。


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