宇宙四大基本力
-祁述志
2023年2月15日发(作者：好习惯的手抄报)一直以来，科学家认为，自然界存在四种基本力，
即电磁力、强核力、弱核力和引力。但最近，一些物理学
家声称，他们发现了第五种力。这究竟是怎么一回事？
异常的数据
最近，一个匈牙利的研究小组进行了一个实验，目
的原本是寻找与暗物质相关的粒子。实验中，他们用一
束强烈的质子束去轰击了薄薄的锂-7靶。在这过程中，
锂-7会变为普通的铍-8，并同时放出正负电子对。但他
们发现，观测到的电子对比理论预期要多。这个反常无
法用传统的标准模型理论来解释。
不过，他们认为，如果存在一种新粒子，就可以解
释实验数据。这个新粒子的能量约为1700万电子伏特，
质量大致为电子质量的32.7倍，或质子质量的2%。由于
这个新粒子比近几十年来所发现粒子的能量要低，因
此，按理说物理学家本应该早已发现它。但是，现在才
找到这个粒子，这是一件非常奇怪的事。
2016年1月，他们的论文发表在《物理评论快报》上
了。虽然《物理评论快报》是世界上最具声望的物理学
期刊，但是他们的论文并没得到多少关注，直到一个来
自美国加州大学欧文分校的研究小组注意到了它。他
们也认为，其结果似乎真的不能用标准模型来解释。
新的理论框架
为了解释匈牙利的数据，欧文分校的研究小组提
出了一种新的理论。
它可以衰变为正负电子对。
匈牙利研究小组做实验最初的目的，就是为了寻
找上面这个与暗物质相关的粒子。那么，他们真的找到
了暗光子？
但欧文分校的研究小组认为，找到的新粒子不是
暗光子，而是一种“疏质子”（protophobic）粒子，因为
这可以更好地解释匈牙利的数据。疏质子英文的字面
意思“害怕质子”，指的是它很少或从不与质子发生作
用，但可以与中子发生作用。
这种新粒子不带电荷，可衰变为正负电子对。而
且，它可以体验到一种未知的力，即第五种力，其作用
范围约为12飞米，大致相当于质子大小的12倍。
欧文分校的研究小组表示，除了可解释匈牙利的
结果，这种粒子似乎还可以解释其他实验里的一些反
常数据。
是真是假？
这可能是真的吗？一些物理学家认为，欧文分校的
研究小组提出的理论有点过于另类。
另外，匈牙利研究小组的论文虽然发表在著名的期
刊上，不过该小组之前也发表过两篇有关数据异常的论
文，都声称可能发现了新的粒子，但之后都被后续的实验
所否定。另外，他们从来不解释之前的实验错在哪里。
也许，我们对这个发现要持谨慎的态度。不管怎
样，是否真的有第五种力，研究人员得拿出确凿的实验
数据才行。
宇宙中还有
示怜云/文
当前，传统的物理学理论认为，自然界存
在四种基本力，而他们的新理论包含了一种新
的基本力，即所谓的“第五种力”。
是否真的存在第五种力，已经讨论了几十
年了，物理学家始终没有得到确切的答案。另一
方面，自然界的确存在一些不能用传统物理理
论来解释的事物，比如说暗物质。
暗物质通常被认为是由一种单一稳定的、
有质量的粒子构成的。物理学家还认为，除了
引力以外，暗物质不与其他已知的力产生作用。
也许，暗物质可能与某种未知的力产生相互作
用，而普通物质却感受不到这种未知的力？
现在，有关这种未知的力的理论提出了
很多。许多理论都假设了宇宙中存在一种暗
光子，会与携带“暗电荷”的暗物质粒子发生
作用。暗光子与光子类似，而光子会与携带电
荷的普通粒子发生作用，其作用就是电磁力。
不过它们之间存在着一个不同：光子的质量
为零，但许多理论认为，暗光子是有质量的，
第五种力？
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