第五种自然力可能是在原子内部发现的
物理学中的每个动作都由某种推力或拉力控制。据我们所知,这些都属于其中之一四大类;电磁学、引力和两种核力。
然而,在粒子动力学的微小风暴深处很可能隐藏着一些力量,这些力量太微妙了,不容易察觉。
来自德国、瑞士和澳大利亚的物理学家现在已经对“第五”力的一个例子可能隐藏在原子中心的位置施加了新的限制,这些力在电子和中子之间交换耳语。
就像我们的一样方便标准型号的物理学是解释宇宙和量子现象,但存在明显的差距,让物理学家摸不着头脑。
暗物质仍然难以捉摸例如。没人知道为什么 One Kind of Matter在Big Bang.而引力是力家族中最值得怀疑的成员,缺乏量子理论来解释它的行为。
引入新的场和粒子可能对扩展模型大有帮助,并且可能有助于解释这些神秘的现象。
汤川粒子是原子核心内可能力的假设中介。如果存在,它将对构成原子核的粒子如何相互作用,以及它们如何与电子相互作用产生微妙的影响。
与最近的尝试为了梳理出该力在宇宙尺度上的预测影响,这项最新研究背后的物理学家将他们的注意力转向了四种不同钙的原子核周围轨道中一个小得多的空间。
电子通常通过对中心带正电的粒子的吸引力而被限制在它们的邻域中。然而,给它们踢一踢,它们会在所谓的原子跃迁中短暂地访问更高的轨道。
这次跳跃的精确时间在很大程度上取决于在原子核的构建方式上,这意味着元素可以具有不同的原子跃迁,每个跃迁都取决于它所具有的中子数量。
映射这些变化会产生一种称为 King 图的东西,它应该由标准模型以相对直接的方式进行预测。从理论上讲,找到图与模型不匹配的示例可能表明中子和电子之间作用的附加力很弱。
研究人员使用两种不同电荷状态的五种钙同位素,测量了原子跃迁的程度,为质量在 10 到 1000 万电子伏特之间的介质粒子控制的小型未描述的力留下了一些回旋余地。
无论他们的计算中可能存在什么模糊性,研究人员都证明这在很大程度上归结为一个因素——这可能是第五种力存在的线索。
需要进一步的实验和改进的计算来确认其产生的偏差中的任何动力学是已知物理学的结果还是假设的汤川相互作用的结果,但研究人员现在至少对要寻找什么有了更好的了解。
这项研究发表在物理评论信.