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第五种基本相互作用被找到了?

□ 时间:2019-11-30 □ 来源: 环球科学


    一支来自匈牙利的研究团队提出,他们在粒子碰撞实验中,找到了一种全新的粒子——X17。而且,这种神秘粒子产生的相互作用,无法通过已知的基本相互作用来解释。


       △论文第一作者Krasznahorkay(图右)

    标准模型,无疑是现代物理学的重要基石。根据这个模型,自然界存在四种基本相互作用——引力、电磁力、弱核力和强核力,这是很多读者耳熟能详的知识。最近,一支来自匈牙利的研究团队提出,他们在粒子碰撞实验中,找到了一种全新的粒子——X17。而且,这种神秘粒子产生的相互作用,无法通过已知的基本相互作用来解释。也就是说,如果结论得到证实,这将是超出现有认识的第五种相互作用。这个惊人的结论,是诺奖级别的突破,还是意外产生的假数据? 

    ★ 新粒子X17

    早在2015年,这些来自匈牙利核科学研究所和德布勒森大学的物理学家就首次提出了质量为17 MeV(兆电子伏特)的新粒子。

    当时,为了寻找可能的暗物质候选粒子,研究团队在实验室中用高速质子束撞击3号元素锂原子。在碰撞过程中,一些锂原子核吸收了质子,变成4号元素铍。

    被撞出来的铍具有放射性,它很快发生衰变。经过足够多的实验数据采集,这些物理学家观察到,衰变除了产生一个稳定的铍原子,还生成了一个神秘的粒子X。这个粒子随后分裂为一个电子和一个正电子。


       △实验过程示意图,来源:Krasznahorkay et al., 2015

而在测量这对正负电子间的分离角度时,研究人员发现了一个不同寻常的现象:分离角度在140°的正负电子异常丰富。这时,他们意识到,这个异常的背后,可能是一种隐藏了全新物理规律的未知粒子。


       △140°时,正负电子对的数量出现了一个峰值,来源:Krasznahorkay et al., 2015

    这个能裂变成正负电子对的神秘粒子X,到底是什么?物理学家首先想到了光子,但很快,这个选项就被排除了。

    中科院理论物理研究

资讯作者: 源信息发布时间: 2019/11/29 编辑:金阳
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