科学家在寻找可能存在的第五种基本力

一些物理学家认为,可能存在的第五种基本力可能是某些观测异常的原因。

目前一项研究正在调查如何仔细研究已记录的撞击小行星的轨迹,以期发现可能提供此种力证据的异常现象。

尽管该研究未在小行星本努(Bennu)中发现第五种力的异常,但未来对小行星阿波菲斯(Apophis)的探索可能为我们更好地找寻这一难以捉摸的力提供机会—如果它真的存在的话。

根据现有的标准模型,电磁力、引力、强核力和弱核力四种基本力支撑着我们对物理的全部了解。

然而,自1980年代中期以来,物理学家们一直怀疑是否可能存在第五种基本力,来解释一些观测异常。

自那时起,许多研究曾大胆声称发现了这一难以捉摸的力。

例如,1986年,麻省理工学院的科学家们认为反引力可能是第五种力;而在2000年,又有一个小组将这一力量称为“第五元素”,以解释暗能量。

2015年,匈牙利科学学院的一项研究发现了一种比电子重30倍的粒子,这可能成为第五种力的基础。

而美国费米实验室则大胆表示他们在2023年即将发现这一神秘的力量。

当然,也有一大批物理学家认为根本不存在第五种力。

一种考察这种力量是否存在的提议是通过密切监测小行星轨迹;而本努是少数被观察得如此详细的近地小行星之一。

一项国际科学团队的研究分析了本努,试图对可能存在的第五种基本力施加限制,以寻找超轻暗物质。

自1999年被发现以来,本努这一危险的近地天体一直受到光学和雷达天文学数据的细致追踪。

作为OSIRIS-REx小行星采集任务的目的地,额外的X波段辐射测量和光学导航跟踪数据进一步提高了轨迹的精度。

其想法是,任何小行星预期轨迹的偏差都可能是未知的第五种力在作用的结果。

这项研究结果发表在《自然通讯物理学》期刊上。

该研究的首席作者蔡宇岱在新闻发布会上表示:“通过对本努的跟踪数据进行解读,可能会加深我们对宇宙理论基础的理解,有可能重新审视我们对物理标准模型、引力和暗物质的理解。”

“天体的轨迹往往会出现异常,而这些异常可用于发现新的物理现象。”

天体轨迹的研究已经产生过惊人的发现。

例如,海王星的“发现”是通过天王星轨道的细致计算以及由此发现的引力异常得出的。

然而,这一技术并非万无一失,某些科学家也曾认为太阳与水星之间存在一颗名为“沃尔肯”的行星,显然这最终被证明是错误的。

研究共同作者、意大利特伦托大学的助理教授桑尼·瓦尼佐齐在新闻发布会上表示:“这些结果强调了小行星追踪作为寻找超轻玻色子、暗物质及若干合理的标准模型扩展的重要工具。”

虽然这一研究未能在本努的运动数据中找到存在第五种力的证据,但OSIRIS-REx的续集OSIRIS-APEX将提供更多数据,因为该任务将迅速朝向阿波菲斯这一小行星推进。

由于这颗小行星将在2029年飞掠地球,对其轨迹的详细研究将对第五种力施加更加严格的限制,这一点比本努能提供的要好得多。

因此,尽管全球的加速器实验室仍在探索第五种力,但一些科学家正在转向太空来解答物理学的最深层次谜团。

图片源于:https://www.yahoo.com/news/scientists-getting-closer-finding-evidence-135800701.html