科学家们早就认识到有四种"根本力气"分配着天然。咱们国际的物质被这些力吸引到一同,或许被这些力推开。四种力中包含引力和电磁力,这些力能发生重要的远间隔彼此效果,其影响能够在日常日子中直接观察到。还有两种力被称为强核力和弱核力,它们在细小的亚原子间隔上发生力并分配核物理。
多年来,有许多未经证明的观念宣称天然中存在第五种根本力气, 但是长时间寻觅暗物质的尽力却没有成果。暗物质是一种理论中存在的物质,据估测占国际总质量的80%,但至今尚未被发现。为了添补粒子物理规范模型无法解释的空白,科学家们付出了更多尽力来寻觅新的力气。
匈牙利科学院(Atomki)核研讨所的科学家们日前正式宣布了他们的研讨成果,展现了第五种力气的效果。这项研讨的首席科学家阿提拉·克拉斯纳霍凯 (Attila Krasznahorkay) 称,这是他的团队第2次探测到一种新的粒子,他们称之为 X17,由于他们计算出它的质量为17兆电子伏,"X17可能是一个粒子,它将咱们的可见国际与暗物质连接起来。"
X17的发现能够追述到几年前克拉斯纳霍凯团队对铍-8的放射性衰变的研讨。自从剑桥制作了第一个粒子加速器,在20世纪30年代发现铍-8以来,这种不安稳原子的存在及其衰变的共同方法,一直是与恒星核组成有关的很多研讨的焦点:恒星中的核聚变究竟是怎么构成元素的?
2015年研讨人员发现, 当质子向构成铍-8的锂-7同位素发射质子时,随后的粒子衰变并没有完全发生预期的光发射,并且发生了特定的细小"磕碰"。这个发现其时科学家无法解释。
假如光的能量足够大,它就会转变成电子和正电子,它们会以一个可猜测的视点彼此推开,然后消失。依据能量守恒定律,跟着发生两个粒子的光的能量添加,它们之间的视点应减小。至少从计算学上讲是这样。但是匈牙利的研讨人员却发现跟着原子的衰变而别离的电子和正电子数量呈现了意想不到的增加,它们经常以140度的夹角彼此推开。
从那以后,匈牙利研讨人员把研讨要点从铍-8的衰变转移到一个被激起的氦原子核的状况改动上。并且他们的研讨有了新的发展。他们已经在安稳的氦原子中丈量到了相同的成果,仅仅氦原子中的电子和正电子并没有以140度的视点别离,而是更挨近115度,这一特征与在铍-8中观察到的反常类似。
匈牙利研讨小组在论文中总结说,咱们期待在未来几年里,X17粒子将会得到更多的独立试验成果。作为正式粒子,将其添加到任何物质模型中还有很长的路要走。假如全新粒子的存在得到证明,这在某种程度上预示着物理学家们将不得不从头评价粒子物理学现存的四种根本力之间的彼此效果,并为第五种力腾出空间。或许科学家们能更好地了解操控国际的力气,一个全新的根本粒子还能够完全协助科学家揭开暗物质的奥秘面纱,而X17正是咱们所想要的。
加州大学欧文分校的物理学和天文学教授乔纳森·冯和记者说,他一直在重视克拉斯纳霍凯团队的作业,并信任他们的研讨正在构成一个"游戏规则改动者"。假如这些试验成果能够被重复,他表明"这将是一个毫无疑问的诺贝尔奖"。
(修改:陈娴)