匈牙利科学院德布勒森市核研究所的研究人员于2015年和今年1月报告了一项惊人发现,自然界中存在一种质量比电子仅重34倍的新光玻色子,而该粒子一直被科学界忽视。
引力、电磁力以及强、弱核力被认为是物理学界现存的四种基本作用力,研究人员曾提出第五种基本作用力的观点一直未能被确认。在过去数十年,由于粒子物理标准模型不能解释暗物质——认为构成宇宙物质80%的一种看不见的物质,因此寻找新作用力的研究逐渐升温。理论物理学家曾提出各种各样的奇异粒子和作用力载流子,其中包括模拟携带电磁力的常规光子的“暗光子”。
研究人员表示,他们的团队在搜寻暗光子的证据。匈牙利研究团队向极薄的靶标锂-7发射光子,形成了不稳定的核子铍-8,该粒子会衰变并形成正负电子对。根据标准模型,物理学家应该看到,随着分离正负电子的轨道倾角增大,观测到的离子对应该减少。但是该团队报告称,在位于140度倾角时,形成的电子对增加了,当电子对的数量与倾角相对立时,形成了高峰。这一峰值是以稳定的核子铍-8在不足一分钟的时间内以一种新粒子的形式分散掉多余能量的有力证据。研究人员对该粒子的质量进行了计算,约为17兆电子伏。
研究人员或许要不了多久就能确定,17兆电子伏的粒子是否存在。杰弗逊实验室的“暗光”实验旨在通过向氢气靶标发射电子,寻找质量在10至100兆电子伏之间的暗光子。现在,该合作实验发言人、麻省理工学院的Richard Milner表示,实验将优先靶向17兆电子伏的粒子,并将在1年时间内,或是找到这个粒子,或是就其与常规物质的耦合设定更加严格的界线。
(《中国科学报》6.29 红枫)


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