شواهدی از نیروی پنجم در طبیعت

[Mohammad Aref 120,438]

سال گذشته فیزیکدانان مجارستانی از وجود شواهدی از نیروی پنجم طبیعت خبر دادند که آنچنان جنجال بپا نکرد؛ اکنون محققان آمریکایی می‌گویند که این شاهد بخوبی می‌تواند نیروی پنجم را تائید کند.

 

دانشمندان از مدل استاندارد فیزیک ذرات برای توضیح کل فیزیک قابل مشاهده استفاده می‌کنند. نیروهای اصلی این مدل شامل الکترومغناطیس، گرانش و نیروی هسته‌ای ضعیف و نیروی هسته ای قوی هستند. مدل استاندارد قادر نیست ماده تاریک را توضیح دهد. از این رو دانشمندان به جستجو برای سایر نیروهای احتمالی از جمله نیروی پنجم ادامه داده‌اند.

 

محققان موسسه تحقیقات اتمی آکادمی علمی مجارستان سال گذشته در تحقیق خود به دنبال ماده تاریک می‌گشتند. زمانی که آنها پروتون‌ها را به یک ذره لیتیوم ۷ شلیک کردند، هسته بریلیوم ۸ تولید شد که رفتار آن گویای نیروی پنجم بود. زمانی که هسته بریلیوم ۸ متلاشی شد، چندین جفت الکترون-پوزیترون تولید کرد. بر اساس مدل استاندارد، فراوانی این جفت‌ها با آغاز جدا شدن الکترون‌ و پوزیترون از یکدیگر در نتیجه افزایش زاویه مسیر باید کاهش یابد.

 

در تحقیق دانشمندان مجارستانی، تعداد جفت‌ها در زمانی که زاویه مسیر الکترون-پوزیترون به ۱۴۰ درجه رسید، افزایش یافت. این امر باعث ایجاد یک دست‌انداز کوچک شد که پس از آن مجددا زوایه افزایش یافته و تعداد جفت‌ها کاهش یافت. این دست‌انداز نشانگر شاهدی از وجود یک نیروی منحصربفرد در ذره جدید بود که به تصور محققان، یک فوتون تاریک بود. اما به گفته محققان دانشگاه کالیفرنیا در ایروین، این دست‌انداز در حقیقت یک ذره بوزون ایکس پروتوفوبیک است. رفتار این ذره جدید با جرم ۱۷ مگاالکترون ولت می‌تواند شاهدی بر نیروی گریزان پنجم باشد.

 

دانشمندان می‌گویند این ذره احتمالا حامل نیروی بسیار کوتاهی است که تنها در عرض هسته یک اتم عمل می‌کند، از این رو جزء هیچ‌کدام از چهار نیروی بنیادی توصیف شده در فیزیک مدرن نیست. این کشف غیرمنتظره هنوز بسیاری از فیزیکدانان را قانع نکرده است. تا به امروز هیچ تیمی نتوانسته تجربه دانشمندان مجار را بازسازی کند. علاوه بر آن، دستیابی به همان ذره نیز می‌تواند چالش‌برانگیز باشد. گروه‌های مختلفی از محققان در آمریکا و اروپا در حال کار برای معتبرسازی تجربه مجارستانی‌ها هستند که در مجله Physical Review Letters منتشر شده بود. تحقیق جدید در مجله arXiv منتشر شده است.

 

منبع: بیگ بنگ