我們知道宇宙存在四大基本力，分別是強(qiáng)核力（Strong nuclear force）、弱核力（weak nuclear force）、電磁力（electromagnetic force）以及引力（gravitation）?？梢哉f(shuō)自愛(ài)因斯坦起（愛(ài)因斯坦時(shí)代就只發(fā)現(xiàn)了引力和電磁力），科學(xué)家就一直想要實(shí)現(xiàn)宇宙的大一統(tǒng)。
但是近日，匈牙利科學(xué)家克拉斯納霍凱聲稱，他們發(fā)現(xiàn)了大自然的第五種基本力，它可能會(huì)改變我們對(duì)宇宙運(yùn)行方式的理解，這是一種“將可見(jiàn)世界與暗物質(zhì)聯(lián)系起來(lái)”的能量。
因?yàn)橹袄碚撐锢韺W(xué)家提出，可能存在帶有電磁力的奇特粒子，如“暗光子”（dark photons）。
克拉斯納霍凱團(tuán)隊(duì)為了尋找暗光子，就用光子轟擊薄鋰片。當(dāng)鋰吸收了光子，就變成了不穩(wěn)定的鈹，鈹衰變之后產(chǎn)生電子和正電子?？死辜{霍凱團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，以140度角轟擊薄鋰片，可以產(chǎn)生更多電子和正電子。
克拉斯納霍凱稱，當(dāng)粒子以一種奇怪的方式分裂時(shí)，他們看到了一個(gè)興奮的、衰變的氦原子發(fā)出的光，而這種方式是目前物理學(xué)所不能解釋的，它不同于目前我們所知的四大基本力。
克拉斯納霍凱認(rèn)為，這些多出來(lái)的粒子是由質(zhì)量為電子34倍的某種粒子產(chǎn)生的。他們稱之為X17，所以他在一封電子郵件中說(shuō)，“X17可能是一種粒子，它將我們的可見(jiàn)世界與暗物質(zhì)連接起來(lái)?！?/p>
據(jù)報(bào)道，三年前，當(dāng)克拉斯納霍凱團(tuán)隊(duì)第一次在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)這種不同尋常的放射性衰變現(xiàn)象時(shí)，他們就推測(cè)這是一種新型粒子，這是自然界存在的“第五種力”。
他們的研究論文于2015年底刊發(fā)在著名的《物理評(píng)論通訊》（Physical Review Letters）上，
《自然新聞》（Nature News）也做了報(bào)道，不過(guò)當(dāng)時(shí)并沒(méi)有引起學(xué)界多大的反響。這一次，情況大有不同了，因?yàn)檫@是第二次探測(cè)到這種新的粒子。
暗物質(zhì)（Dark matter）是理論上提出的可能存在于宇宙中的一種不可見(jiàn)的物質(zhì)，它可能是宇宙物質(zhì)的主要組成部分，但又不屬于構(gòu)成可見(jiàn)天體的任何一種目前已知的物質(zhì)。大量天文學(xué)觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)的疑似違反牛頓萬(wàn)有引力的現(xiàn)象可以在假設(shè)暗物質(zhì)存在的前提下得到很好的解釋。
現(xiàn)代天文學(xué)通過(guò)天體的運(yùn)動(dòng)、牛頓萬(wàn)有引力的現(xiàn)象、引力透鏡效應(yīng)、宇宙的大尺度結(jié)構(gòu)的形成、微波背景輻射等觀測(cè)結(jié)果表明暗物質(zhì)可能大量存在于星系、星團(tuán)及宇宙中，其質(zhì)量遠(yuǎn)大于宇宙中全部可見(jiàn)天體的質(zhì)量總和。結(jié)合宇宙中微波背景輻射各向異性觀測(cè)和標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型（ΛCDM模型）可確定宇宙中暗物質(zhì)占全部物質(zhì)總質(zhì)量的85%、占宇宙總質(zhì)能的26.8%。
但是目前科學(xué)家并沒(méi)有直接探測(cè)到暗物質(zhì)，如果真的存在第五種基本力，將我們的可見(jiàn)世界與暗物質(zhì)連接起來(lái)。
那么首先會(huì)對(duì)愛(ài)因斯坦的理論造成影響，自愛(ài)因斯坦的相對(duì)論橫空出世以來(lái)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)愛(ài)因斯坦的引力理論存在一些漏洞。
因?yàn)樵谶@四種力中，科學(xué)家至今對(duì)為什么產(chǎn)生引力目前沒(méi)有詳細(xì)解釋。廣義相對(duì)論認(rèn)為萬(wàn)有引力是由于時(shí)空彎曲而產(chǎn)生，但是這個(gè)解釋還存在一些問(wèn)題。而引力理論所存在的問(wèn)題，科學(xué)家就解釋為宇宙中存在一種不可見(jiàn)的暗物質(zhì)。
如果暗物質(zhì)真的存在的話，那么將驗(yàn)證愛(ài)因斯坦的引力理論，究竟是新發(fā)現(xiàn)的基本力取代引力成為第四種基本力，還是更加驗(yàn)證引力的正確性，而從四大基本力變成五大基本力。
除此之外，那么它將顛覆現(xiàn)有的物理體系，我們都知道，楊振寧的楊·米爾斯理論為基礎(chǔ)的規(guī)范場(chǎng)論發(fā)展成為基本粒子的標(biāo)準(zhǔn)模型，在粒子物理學(xué)里，標(biāo)準(zhǔn)模型是一套描述強(qiáng)力、弱力及電磁力這三種基本力及組成所有物質(zhì)的基本粒子的理論。即使是尚未統(tǒng)一到標(biāo)準(zhǔn)模型中的引力，也有可能包括進(jìn)規(guī)范場(chǎng)的理論之中。由此實(shí)現(xiàn)了三大力的統(tǒng)一。
強(qiáng)核力使原子核保持在一起，弱核力導(dǎo)致些原子的放射性衰變，電磁力將分子結(jié)合在一起，引力使行星、恒星和星系不被撕裂，標(biāo)準(zhǔn)模型下的物理宇宙井然有序。
楊·米爾斯理論可以說(shuō)是20世紀(jì)后半葉最偉大的物理成績(jī)之一，由楊·米爾斯理論發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)模型準(zhǔn)確地預(yù)言了在世界各地實(shí)驗(yàn)室中觀察到的事實(shí)，其應(yīng)用已經(jīng)深入在物理學(xué)的其他分支中，諸如高能物理、統(tǒng)計(jì)物理、凝聚態(tài)物理和非線性系統(tǒng)等等。
而如果這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)成真，那么將對(duì)現(xiàn)有的物理體系造成無(wú)法預(yù)知的影響，究竟標(biāo)準(zhǔn)模型能否適用于第五大基本力，如果不適用，規(guī)范場(chǎng)論是不是需要進(jìn)行修改，新基本力的發(fā)現(xiàn)會(huì)不會(huì)與現(xiàn)有科學(xué)原理引發(fā)矛盾，這些都未可知。
不過(guò)，如果真的成真的話，這將毫無(wú)疑問(wèn)是一項(xiàng)諾獎(jiǎng)級(jí)的成就，該項(xiàng)研究成果將增進(jìn)人類對(duì)于宇宙運(yùn)行機(jī)制的理解，尤其是解答“暗物質(zhì)”為何的謎團(tuán)。
