과학에서 가장 중요한 사중주입니다. 누구나 증명할 수있는 한, 우주는 중력 , 전자기학, 강한 힘 및 약한 힘 이라는 네 가지 "근본적인 힘"에 의해 지배됩니다 . 혼자가 아닐 수도 있습니다. 2015 년에 물리학 자 Attila Krasznahorkay가 이끄는 헝가리 팀은 다섯 번째 근본 힘에 대한 새로운 증거를 발견했다고합니다.
이 그룹은 2019 년 10 월 23 일 arXiv (연구 데이터베이스) 주제에 대한 또 다른 논문을 업로드했습니다. 많은 과학자들이 이러한 발견에 대해 회의적이지만,이 연구는 우리 모두가 당연하게 여기는 주요 요인에 대해 이야기 할 기회를 제공합니다.
팹 4
근본적인 힘은 축소 할 수 없으므로 다른 더 기본적인 힘으로 분해 할 수 없습니다. 이것은 다른 모든 알려진 유형의 물리적 상호 작용 뒤에있는 핵심 현상입니다. 예를 들어 마찰, 장력 및 탄성은 모두 전자기학 에서 파생 됩니다 .
그게 뭔지 물어봐요? 전자기학은 모든 양전하 및 음전하 입자에 영향 을 미치는 힘입니다 . 반대 전하를 가진 사람들은 끌어 당기는 반면 "같은"전하를 가진 사람들은 서로를 격퇴합니다. 이 원리는 냉장고에 자석을 보관할뿐만 아니라 단단한 물체가 모양을 유지할 수있는 이유이기도합니다.
전자기학에 비해 중력은 다소 약합니다. 놀랍게도 이것은 소위 "약한 힘"을 포함한 4 가지 기본 요소 중 가장 약한 것입니다. (이것에 대해서는 잠시 후에 다룰 것입니다.) 지금은 적절한 이름의 strong force 를 살펴 보겠습니다 . 이것은 끊임없이 탈출을 시도하는 하전 된 양성자에도 불구하고 원자핵을 함께 유지하는 것입니다.
마지막으로, 약한 힘 (일명 "약한 상호 작용")이 있습니다. 입자를 변형함으로써 과학자들이 화석과 인공물의 나이를 결정하는 데 사용하는 방사성 연대 측정을 용이하게합니다. 오, 그리고 약한 힘 이 태양에 힘을 준다는 것을 알고 있습니까? 그건 큰 문제 죠.
모든 것을 이해하기
과학자들은 그 세 가지 힘을 잘 설명하는 이론을 가지고 있습니다. 물리 표준 모델 로 알려진이 모델 은 다양한 측정 값과 수학 공식으로 구성됩니다. 또한 기본 입자를 범주 및 하위 범주로 분해합니다.
MIT 물리학 자 Richard Milner는 이메일에서 "물리의 표준 모델 (SM)은 모든 에너지에서 아 원자 세계를 설명하기위한 현재 프레임 워크"라고 말합니다. "그것은 제 2 차 세계 대전 이후에 개발되었으며 1950 년 이래로 적어도 18 개의 노벨 물리학상을 수여하여 그 발전에 기여한 공로를 인정 받았습니다."
모든 좋은 이론과 마찬가지로 표준 모델은 2012 년 7 월 4 일 파악하기 어려운 힉스 보손 입자 의 발견을 포함하여 수많은 과학적 돌파구를 정확하게 예측 했습니다 .
그러나 모든 질문에 대한 답은 아닙니다. 표준 모델은 중력에 대한 설명을 제공하지 않으며 과학자들이 우리 우주의 약 27 % 를 구성하는 신비한 성분 인 암흑 물질 을 이해하는 데 더 가까워지지 않았습니다 .
입자 X17을위한 사냥
여기 Krasznahorkay와 회사가 들어온 곳입니다. 헝가리 과학 아카데미의 원자력 연구소의 2015 년 실험에서 그들은 여기 된 베릴륨 -8 원자가 입자 가속기 내부에서 붕괴 하는 것을 관찰했습니다 . 일반적으로이 과정은 빛을 방출합니다. 빛은 나중에 전자와 양전자 (양전하를 가진 아 원자 입자의 일종)로 변환됩니다.
물론 그랬습니다. 하지만 상황이 흥미로워졌습니다. 일반적으로 베릴륨 -8은 예측 가능한 방식으로 붕괴되지만, 이상하게 많은 수 의 이러한 전자와 양전자는 140도 각도로 서로를 밀어냅니다.
잉여를 설명하기 위해 Krasznahorkay의 팀은 원자가 붕괴됨에 따라 전에 보지 못한 입자가 형성되었다고 주장했습니다. 그들의 계산에 따르면,이 이론적 인 아원 자체는 약 1700 만 전자 볼트의 질량을 가질 것입니다. 그들은 계속해서 그것을 " X17"입자 라고 명명했습니다 .
이제 X17이 다시 한 번 뉴스를 만들고 있습니다. 최근에, 동일한 헝가리 과학자들이 헬륨 -4의 부패 샘플에서 이상을 발견했습니다. 그들의 arXiv 논문에 따르면, 예상치 못한 양전자와 전자의 잉여가 방출되었다. 아마도 또 다른 X17 입자가 만들어 졌기 때문일 것이다.
이 미스터리 입자가 존재한다면 그것은 매우 특별한 것일 수 있습니다. 아마도 – 아마도 – 그것은 새로 발견 된 캐리어 보손 일 것입니다.
케이스가 닫히지 않음
Bosons 는 내부 구조가 부족한 회전 입자입니다 . 힘을 전달하는 것으로 알려져있어 표준 모델의 필수 부분입니다.
표준 모델에서 Milner는 "힘은 다른 아 원자 입자 사이에서 '운반자'보손의 교환에 의해 발생합니다"라고 설명합니다. 네 가지 기본 세력 각각에는 해당 하는 boson 이 있다고 합니다. 중력을 전달하는 것은 아직 발견되지 않았지만 강한 힘, 약한 힘 및 전자기와 관련된 캐리어 보손은 잘 문서화되어 있습니다.
아마도 X17은 우리가 결코 알지 못했던 다섯 번째 기본 힘의 캐리어 보손이 될 것입니다. 그리고 아마도 말한 힘은 어떻게 든 암흑 물질과 관련이 있습니다.
그러나 우리는 우리 자신보다 앞서 가고 있습니다. X17이 처음에 존재한다는 확실한 증거는 없습니다. 더 잘 알려진 - 핵 연구를위한 유럽기구 CERN은 - 찾을 아직 입자의 흔적을. 그리고 새로운 arXiv 논문은 여전히 다른 과학자들의 동료 검토를 기다리고 있습니다.
Milner는 "독립 그룹은 X17의 존재를 확인하기 위해 실험을 수행해야합니다. 헝가리 실험은 반복되어야합니다."라고 말합니다. 그와 그의 동료들은 버지니아 주 뉴 포트 뉴스에있는 Thomas Jefferson National Accelerator 시설에서 "산란 실험"에서 X17 입자를 생성하기위한 제안을 고안했습니다.
현재 표준 모델은 새로운 근본적인 힘을 고려하지 않습니다. 따라서 X17과 그것이 가지고 있다고 주장되는 "5 번째 힘"이 진짜라면, 우리는 좋은 오래된 SM을 수정해야 할 것입니다. 어쨌든 아 원자 세계가 여전히 비밀로 가득 차 있다는 것은 분명합니다.
이제 재밌 네요
2018 년 만우절에 CERN은 (가상) "Humpty Dumpty"입자 발견을 발표했습니다 . 가짜 보도 자료에서 한 소식통은 "데이터를 스크램블 해제하는 데 시간이 좀 걸렸지 만 햇볕이 잘 드는 쪽에서 깨뜨 렸습니다.이 결과는 달성하기가 너무 쉽지 않았습니다 ... 한때는이를 방지하기 위해 달걀 껍질을 밟고있었습니다. 데이터 밀렵으로 인한 다른 협업. "
