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科学家发现宇宙第五种基本力:可能连接暗物质世界

时间:2019-11-29 14:27来源:东方网东方新闻 作者:易明智能

由众多星系构成的庞大“宇宙网”

目前已知宇宙中存在四种基本力:万有引力、电磁力、弱核力和强核力。而匈牙利科学院的最新研究结果显示,宇宙中可能存在第五种基本力。

来自匈牙利科学院的首席科学家Attila Krasznahorkay和他的研究团队在实验中发现,当粒子裂变时,会观察到一个被激发的衰变氦原子从奇怪的角度射出光,这是当前物理定律无法解释的现象;这也是他们第二次观察到这种被称为X17的新粒子(能量为17兆电子伏)。

这一发现在物理学界引起了轰动,如果他们的实验证明是准确的,将会彻底颠覆我们对宇宙运行方式的理解。

Krasznahorkay对美国有线电视新闻网(CNN)表示:“X17可能是一个将我们的可见世界和暗物质联系起来的粒子。”

根据当前粒子物理的标准模型,宇宙中的一切物质都是由基本粒子组成的,这些基本粒子可以分为三大类:构成物质的费米子(包括夸克和轻子)、传递相互作用的规范玻色子(如光子)以及赋予基本粒子质量的希格斯(Higgs)粒子。所有基本粒子都由四种基本力控制。但是,越来越多的实验结果显示,当前的标准模型是存在问题的。

如果X17这种新粒子存在,将不符合标准模型给出的描述,因此将导致一个全新的粒子物理领域,甚至可能导致第五种基本力的发现。

标准模型多年来留下了一些无法回答的问题,所以科学家们热衷于摆脱它,并寻找新的理论。例如,标准模型不能解释引力,因为它与宏观宇宙目前最好的理论——广义相对论——不相容,也不能解释暗物质粒子。描述微观粒子的量子理论与广义相对论也很难调和,没有人能够在标准模型的框架中使两者在数学上兼容。

根据宇宙大爆 炸理论,物质和反物质是在宇宙开始时以相等的数量产生的,因此它们应该在宇宙存在的第一秒左右就完全相互湮灭。这意味着宇宙中应该充满了光,而其他的东西就很少了。但事实并非如此,因此物质和反物质一定在物理学上有细微的差别,这使得宇宙中有过剩的物质,而这些物质构成了我们所看到的恒星、我们所居住的星球以及我们自己。

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