物理学家认为他们刚侦测到了第五种自然基本作用力

有时物理学复杂得令人窒息，但是最直接明了的部分莫过于全宇宙在4种基本作用力控制下运作：重力或称万有引力(the gravitational force)、电磁力(the electromagnetic force)、强作用力(the strong nuclear force)、弱作用力(the weak nuclear force)。但是如今匈牙利物理学家认为他们可能已经找到证据，可证实大自然有第五种神秘基本作用力的存在。如果是真的话，我们可能要好好想想，原本我们是怎么理解宇宙运作的。

在我们开始进入正题之前，我们先回来谈谈以前的四种基本作用力，因为这四种基本作用力相当重要。

作为物理学标准模型的一部分，这四种基本作用力解释所有宇宙可见物体行为。

聊聊基本作用力从范围最广的重力开始谈起，重力负责撑住星球上所有重量，电磁力则负责凝聚我们的分子。

Ryan F. Mandelbaum在<<大众科学(Popular Science)杂志中写道：「另外两种等级最低的作用力分别为凝聚原子核的强作用力，以及帮助原子通过放射性衰变的弱作用力。

这些基本作用力或多或少，似乎能解释我们能观察到的物理现象。

」第五基本作用力的证据，是在去年被匈牙利科学院研究团队注意到的，当他们对锂7(lithium-7)发射质子，从掉落的辐射性微尘中侦测到一个全新极轻的玻色子，只比电子重34倍。

听起来很让人兴奋吧！但是大部分的人都没有好好看过这份研究报告，一直到美国一个研究团队上个月月底在arXiv(注)发表他们自己的数据分析报告。

这个由来自美国加州大学尔湾分校Jonathan Feng领导的团队，其展示出来的数据与以往实验结果并不冲突，且计算过后发现，新玻色子实际上可能带有科学界刚开始感到兴趣的第五基本作用力。

然而这份报告还未经过同行评审，所以我们也不用兴奋得太早，现在的状况只是因为这份报告已上传到网路上，能让其他物理学家细细研察这份报告，并且加上他们观察后的发现。

随着<<自然>>杂志的报导，全世界的研究人员争先参与主导后续实验研究，以证实匈牙利科学院的发现是否属实，我们希望再过一年左右能看到结果。

但是你要是跟我一样，你大概会想，一个新玻色子跟自然界第五种基本作用力有何关联吧？最新研究这已不是第一次有研究人员宣称发现第五种基本作用力了，维基百科上也找的到页面说明第五种基本作用力的可能性，但是人们开始热衷于研究第五种基本作用力是近十年才发生的事。

许多科学家认为也可能是另外一种名叫暗光子(Dark Photon)的微尘，这种微尘可携带新作用力，也可能可以诠释暗物质(Dark matter)的存在，肉眼是看不见暗物质的，而80%宇宙质量都由这种物质构成。

这也是物理学家Attila Krasznahorkay领导的匈牙利研究团队正在寻找的答案。

因此，他们对非常细微的锂7(lithium-7)发射质子，两者产生碰撞，连带生成不稳定的铍8(beryllium-8)原子核，最后衰变成数对电子和正电子。

Edwin Cartlidge在<<自然>>杂志写道：「根据标准模型，物理学家应可观察到因为电子与负电子掉落数量，因为电子与负电子增加，两者轨道角度分离。

」但是这并非匈牙利研究团队看到的，在140度角左右，这几对电子及负电子弹起来，在掉到更高角度之前，制造出微小碰撞。

根据Attila Krasznahorkay及其团队，这个碰撞证明了新物质的存在。

经过计算，新物质的质量约17兆电子伏特，不是原本预期的暗光子，这完全可以说明这是另外一种东西。

Attila Krasznahorkay告诉<<自然>>杂志：「我们对于实验结果非常有信心。

」他表示出现这种不规则碰撞的机率只有两千亿分之一，不过值得注意的是，其他研究团队还未证实此说法。

而美国加州大学尔湾分校Jonathan Feng领导的团队并未重做一次相同实验，他们纯粹用计算证实，至少理论上，Attila Krasznahorkay假设探测到的极轻玻色子足以拥有第五种基本作用力这件事是对的。

就像其他优秀的科学家一样，物理学家们至今对于该结果仍然相当怀疑，尤其是像极轻玻色子这种没人想到会发现的东西。

来自美国麻省理工学院的Jesse Thaler虽未参与任何相关研究，她向<<自然>>杂志表示：「如果我可以随意评论原子标准模型，这百分之百不会是我第一次会写下的东西。

」但是她承认对于接下来的研究相当关心。

她接着说：「也许这是我们第一次瞥见可见宇宙以外的物理世界。

」如果全世界的研究人员对此议题打破砂锅问到底，让我们未来一年内可以看到更多可分析的数据，很有可能我们不用等太久，就能发现是否真有第五基本作用力。

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