超级军网物理学家发现了自然界第五种基本相互作用？ 非常规的耦 ...
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/29 02:25:01
http://tech.sina.com.cn/d/i/2016-05-27/doc-ifxsqxxs7736676.shtml
这篇文章第一次看到不是在新浪，但现在新浪贴出来了，我就转一下吧。
就我个人的观点，我觉得是标题党。没啥营养，瞎吹。
世界上一定不止4种作用力，这个我相信。五种？或者八种？第五种可能是意志力，而意志力很可能也是有4种，所以我说八种。这是玄了，瞎说。
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匈牙利核物理研究所的物理学家发现了放射性衰变中的一个异常现象，这或许意味着自然界在四大基本作用力之外还存在第五种基本相互作用。
匈牙利核物理研究所的物理学家称，他们正是通过这台正负电子谱仪发现了新的粒子。图片来源：MTA-Atomki 匈牙利核物理研究所的物理学家称，他们正是通过这台正负电子谱仪发现了新的粒子。图片来源：MTA-Atomki
2015年，匈牙利物理学家在正负电子谱仪中发现了一种异常的放射性衰变，他们认为这代表着一种新的粒子，但近日，一组美国理论物理学家认为这或许代表着自然界的第五种相互作用。
由Attila Krasznahorkay领导的匈牙利科学院核物理研究所团队于2015年在论文预印本网站arXiv上公布了这一发现，并于今年1月在《物理评论快报》（PRL）上发表了论文。但这篇论文——号称发现了一种种只比电子重34倍的玻色子，并没有得到学界的关注。
然而，一个月之前（4月25日），一组美国理论物理学家在arXiv上发布了一篇新的论文，对匈牙利团队的数据进行了再分析，发现他们的结果并不与任何已知实验相冲突，并进一步推断他们发现的可能是第五种基本相互作用。加州大学欧文分校的物理学家冯孝仁（Jonathan Feng）说：“我们把原本艰涩难懂的数据梳理得更加清晰了。”他是这篇arXiv论文的第一作者。
4天后，冯孝仁团队的两位成员在于美国SLAC国家加速器实验室举行的研讨会上报告并讨论了这一发现。当时参会的研究者之一，托马斯·杰斐逊国家加速器实验室的Bogdan Wojtsekhowski透露，当时其他研究者虽然抱有怀疑，但都对这个想法感到激动不已。“很多参会者都正在考虑如何通过独立的方法来检验这一结果。”他说。来自欧洲和美国的团队都表示能在一年左右的时间内确认或证伪匈牙利团队的实验结果。
寻找新的作用力
物理学理论中有四大基本相互作用：引力、电磁力、强相互作用和弱相互作用，但也有很多研究者提出第五种相互作用，只是都没有有力的证据。过去10年以来，由于粒子物理的标准模型无法解释暗物质（一种占了宇宙物质总质量的80%以上，却不可见、难以捉摸的物质）的存在，对新的基本作用的搜寻更是逐渐升温。理论物理学家提出了多种多样的奇特物质粒子和携带作用力的粒子，其中就包括“暗光子”（dark photon）。普通光子是传递电磁相互作用的载体，而根据他们的理论，暗光子就是这种新的相互作用的载体。
匈牙利团队的Krasznahorkay说他们就在寻找这样的暗光子，而冯孝仁认为匈牙利团队找到的是别的东西。后者的实验是将质子打到薄薄的锂-7靶上，这会产生不稳定的铍-8核，放出正负电子对。根据标准模型，放出的正负电子对彼此之间的轨道夹角越大，其数量就越少，但该团队却发现，正负电子对数量在140°的角度处出现了一个不寻常的“凸起”，在此之后才随着角度增大而减小。
“我们对这一发现很有自信。”
Krasznahorkay认为，这个“凸起”有力地表明铍-8在此处分裂出了一种新的粒子，新粒子再衰变成一个正负电子对。他们通过计算表明这个新粒子的质量约为17 MeV（兆电子伏特）。
“我们对这一发现很有自信。”Krasznahorkay说。他们在过去的三年里已经重复了好几次实验，消除了所有能够想到的误差来源。如果他们所说的都是真的，那么这一“异常”的实验结果只是纯粹偶然出现的概率只有2000亿分之一。
冯孝仁则认为，这个17 MeV的例子不是所谓的“暗光子”。在分析了“异常凸起”，并与之前的实验结果相比对以后，他们认为这个粒子可能是一种“疏质子X玻色子”（protophobic X boson）。这类粒子传递了一种极短程的相互作用，其作用距离只有原子核直径的几倍。此外，暗光子可以与电子和质子耦合，而这种新玻色子耦合的是电子和中子。冯孝仁的团队还在分析是否有其他粒子能解释这种异常现象，但疏质子X玻色子仍然是能最为简单地解释该现象的一种可能理论。
非常规的耦合
麻省理工学院（MIT）的理论物理学家Jesse Thaler对此抱有怀疑。他说：“冯孝仁团队提出的耦合太不寻常了，如果要我来对标准模型进行补充以解释这一现象，我首先提出的肯定不会是这样的观点。”不过，他仍在关注这一提议：“或许这能成为我们对可见宇宙之外的物理学世界的最初一瞥。”
研究者很快就能验证这一17 MeV的新粒子是否确凿存在了。上文提到的杰斐逊加速器实验室就在进行一个叫做“暗光”（DarkLight）的实验，通过向氢气靶上轰击电子来寻找质量在10到100 MeV间的暗光子。该项目的发言人，MIT的Richard Milner表示，他们会优先以17 MeV的区域为目标，在一年左右的时间内就能找到匈牙利团队所说的的粒子，或至少对它与普通物质的耦合设立严格的界限。
欧洲核子中心（CERN）大型强子对撞机（LHC）中原本用来研究夸克-反夸克衰变的LHCb实验也会寻找该玻色子，除此之外欧洲还有两个另外的实验也会向固定靶轰击正电子：一个位于罗马附近的弗拉斯卡蒂国家实验室（预计2018年启动），另外一个位于俄罗斯西伯利亚的布德克尔核物理研究所。
纽约州立大学石溪分校的理论物理学家，同时也是SLAC研讨会组织者之一的Rouven Essig认为，这种新玻色子“出人意料的性质”会让物理学家很难确认它的存在，但他很欢迎大家来检验它。“不做另外的实验来检验这个结果就是疯了，”他说，“毕竟大自然曾给我们带来过这样那样的惊喜！”（撰文 埃德温·卡特利奇（Edwin Cartlidge）；翻译 丁家琦；审校 韩晶晶）http://tech.sina.com.cn/d/i/2016-05-27/doc-ifxsqxxs7736676.shtml
这篇文章第一次看到不是在新浪，但现在新浪贴出来了，我就转一下吧。
就我个人的观点，我觉得是标题党。没啥营养，瞎吹。
世界上一定不止4种作用力，这个我相信。五种？或者八种？第五种可能是意志力，而意志力很可能也是有4种，所以我说八种。这是玄了，瞎说。
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匈牙利核物理研究所的物理学家发现了放射性衰变中的一个异常现象，这或许意味着自然界在四大基本作用力之外还存在第五种基本相互作用。
匈牙利核物理研究所的物理学家称，他们正是通过这台正负电子谱仪发现了新的粒子。图片来源：MTA-Atomki 匈牙利核物理研究所的物理学家称，他们正是通过这台正负电子谱仪发现了新的粒子。图片来源：MTA-Atomki
2015年，匈牙利物理学家在正负电子谱仪中发现了一种异常的放射性衰变，他们认为这代表着一种新的粒子，但近日，一组美国理论物理学家认为这或许代表着自然界的第五种相互作用。
由Attila Krasznahorkay领导的匈牙利科学院核物理研究所团队于2015年在论文预印本网站arXiv上公布了这一发现，并于今年1月在《物理评论快报》（PRL）上发表了论文。但这篇论文——号称发现了一种种只比电子重34倍的玻色子，并没有得到学界的关注。
然而，一个月之前（4月25日），一组美国理论物理学家在arXiv上发布了一篇新的论文，对匈牙利团队的数据进行了再分析，发现他们的结果并不与任何已知实验相冲突，并进一步推断他们发现的可能是第五种基本相互作用。加州大学欧文分校的物理学家冯孝仁（Jonathan Feng）说：“我们把原本艰涩难懂的数据梳理得更加清晰了。”他是这篇arXiv论文的第一作者。
4天后，冯孝仁团队的两位成员在于美国SLAC国家加速器实验室举行的研讨会上报告并讨论了这一发现。当时参会的研究者之一，托马斯·杰斐逊国家加速器实验室的Bogdan Wojtsekhowski透露，当时其他研究者虽然抱有怀疑，但都对这个想法感到激动不已。“很多参会者都正在考虑如何通过独立的方法来检验这一结果。”他说。来自欧洲和美国的团队都表示能在一年左右的时间内确认或证伪匈牙利团队的实验结果。
寻找新的作用力
物理学理论中有四大基本相互作用：引力、电磁力、强相互作用和弱相互作用，但也有很多研究者提出第五种相互作用，只是都没有有力的证据。过去10年以来，由于粒子物理的标准模型无法解释暗物质（一种占了宇宙物质总质量的80%以上，却不可见、难以捉摸的物质）的存在，对新的基本作用的搜寻更是逐渐升温。理论物理学家提出了多种多样的奇特物质粒子和携带作用力的粒子，其中就包括“暗光子”（dark photon）。普通光子是传递电磁相互作用的载体，而根据他们的理论，暗光子就是这种新的相互作用的载体。
匈牙利团队的Krasznahorkay说他们就在寻找这样的暗光子，而冯孝仁认为匈牙利团队找到的是别的东西。后者的实验是将质子打到薄薄的锂-7靶上，这会产生不稳定的铍-8核，放出正负电子对。根据标准模型，放出的正负电子对彼此之间的轨道夹角越大，其数量就越少，但该团队却发现，正负电子对数量在140°的角度处出现了一个不寻常的“凸起”，在此之后才随着角度增大而减小。
“我们对这一发现很有自信。”
Krasznahorkay认为，这个“凸起”有力地表明铍-8在此处分裂出了一种新的粒子，新粒子再衰变成一个正负电子对。他们通过计算表明这个新粒子的质量约为17 MeV（兆电子伏特）。
“我们对这一发现很有自信。”Krasznahorkay说。他们在过去的三年里已经重复了好几次实验，消除了所有能够想到的误差来源。如果他们所说的都是真的，那么这一“异常”的实验结果只是纯粹偶然出现的概率只有2000亿分之一。
冯孝仁则认为，这个17 MeV的例子不是所谓的“暗光子”。在分析了“异常凸起”，并与之前的实验结果相比对以后，他们认为这个粒子可能是一种“疏质子X玻色子”（protophobic X boson）。这类粒子传递了一种极短程的相互作用，其作用距离只有原子核直径的几倍。此外，暗光子可以与电子和质子耦合，而这种新玻色子耦合的是电子和中子。冯孝仁的团队还在分析是否有其他粒子能解释这种异常现象，但疏质子X玻色子仍然是能最为简单地解释该现象的一种可能理论。
非常规的耦合
麻省理工学院（MIT）的理论物理学家Jesse Thaler对此抱有怀疑。他说：“冯孝仁团队提出的耦合太不寻常了，如果要我来对标准模型进行补充以解释这一现象，我首先提出的肯定不会是这样的观点。”不过，他仍在关注这一提议：“或许这能成为我们对可见宇宙之外的物理学世界的最初一瞥。”
研究者很快就能验证这一17 MeV的新粒子是否确凿存在了。上文提到的杰斐逊加速器实验室就在进行一个叫做“暗光”（DarkLight）的实验，通过向氢气靶上轰击电子来寻找质量在10到100 MeV间的暗光子。该项目的发言人，MIT的Richard Milner表示，他们会优先以17 MeV的区域为目标，在一年左右的时间内就能找到匈牙利团队所说的的粒子，或至少对它与普通物质的耦合设立严格的界限。
欧洲核子中心（CERN）大型强子对撞机（LHC）中原本用来研究夸克-反夸克衰变的LHCb实验也会寻找该玻色子，除此之外欧洲还有两个另外的实验也会向固定靶轰击正电子：一个位于罗马附近的弗拉斯卡蒂国家实验室（预计2018年启动），另外一个位于俄罗斯西伯利亚的布德克尔核物理研究所。
纽约州立大学石溪分校的理论物理学家，同时也是SLAC研讨会组织者之一的Rouven Essig认为，这种新玻色子“出人意料的性质”会让物理学家很难确认它的存在，但他很欢迎大家来检验它。“不做另外的实验来检验这个结果就是疯了，”他说，“毕竟大自然曾给我们带来过这样那样的惊喜！”（撰文 埃德温·卡特利奇（Edwin Cartlidge）；翻译 丁家琦；审校 韩晶晶）
这篇文章第一次看到不是在新浪，但现在新浪贴出来了，我就转一下吧。
就我个人的观点，我觉得是标题党。没啥营养，瞎吹。
世界上一定不止4种作用力，这个我相信。五种？或者八种？第五种可能是意志力，而意志力很可能也是有4种，所以我说八种。这是玄了，瞎说。
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匈牙利核物理研究所的物理学家发现了放射性衰变中的一个异常现象，这或许意味着自然界在四大基本作用力之外还存在第五种基本相互作用。
匈牙利核物理研究所的物理学家称，他们正是通过这台正负电子谱仪发现了新的粒子。图片来源：MTA-Atomki 匈牙利核物理研究所的物理学家称，他们正是通过这台正负电子谱仪发现了新的粒子。图片来源：MTA-Atomki
2015年，匈牙利物理学家在正负电子谱仪中发现了一种异常的放射性衰变，他们认为这代表着一种新的粒子，但近日，一组美国理论物理学家认为这或许代表着自然界的第五种相互作用。
由Attila Krasznahorkay领导的匈牙利科学院核物理研究所团队于2015年在论文预印本网站arXiv上公布了这一发现，并于今年1月在《物理评论快报》（PRL）上发表了论文。但这篇论文——号称发现了一种种只比电子重34倍的玻色子，并没有得到学界的关注。
然而，一个月之前（4月25日），一组美国理论物理学家在arXiv上发布了一篇新的论文，对匈牙利团队的数据进行了再分析，发现他们的结果并不与任何已知实验相冲突，并进一步推断他们发现的可能是第五种基本相互作用。加州大学欧文分校的物理学家冯孝仁（Jonathan Feng）说：“我们把原本艰涩难懂的数据梳理得更加清晰了。”他是这篇arXiv论文的第一作者。
4天后，冯孝仁团队的两位成员在于美国SLAC国家加速器实验室举行的研讨会上报告并讨论了这一发现。当时参会的研究者之一，托马斯·杰斐逊国家加速器实验室的Bogdan Wojtsekhowski透露，当时其他研究者虽然抱有怀疑，但都对这个想法感到激动不已。“很多参会者都正在考虑如何通过独立的方法来检验这一结果。”他说。来自欧洲和美国的团队都表示能在一年左右的时间内确认或证伪匈牙利团队的实验结果。
寻找新的作用力
物理学理论中有四大基本相互作用：引力、电磁力、强相互作用和弱相互作用，但也有很多研究者提出第五种相互作用，只是都没有有力的证据。过去10年以来，由于粒子物理的标准模型无法解释暗物质（一种占了宇宙物质总质量的80%以上，却不可见、难以捉摸的物质）的存在，对新的基本作用的搜寻更是逐渐升温。理论物理学家提出了多种多样的奇特物质粒子和携带作用力的粒子，其中就包括“暗光子”（dark photon）。普通光子是传递电磁相互作用的载体，而根据他们的理论，暗光子就是这种新的相互作用的载体。
匈牙利团队的Krasznahorkay说他们就在寻找这样的暗光子，而冯孝仁认为匈牙利团队找到的是别的东西。后者的实验是将质子打到薄薄的锂-7靶上，这会产生不稳定的铍-8核，放出正负电子对。根据标准模型，放出的正负电子对彼此之间的轨道夹角越大，其数量就越少，但该团队却发现，正负电子对数量在140°的角度处出现了一个不寻常的“凸起”，在此之后才随着角度增大而减小。
“我们对这一发现很有自信。”
Krasznahorkay认为，这个“凸起”有力地表明铍-8在此处分裂出了一种新的粒子，新粒子再衰变成一个正负电子对。他们通过计算表明这个新粒子的质量约为17 MeV（兆电子伏特）。
“我们对这一发现很有自信。”Krasznahorkay说。他们在过去的三年里已经重复了好几次实验，消除了所有能够想到的误差来源。如果他们所说的都是真的，那么这一“异常”的实验结果只是纯粹偶然出现的概率只有2000亿分之一。
冯孝仁则认为，这个17 MeV的例子不是所谓的“暗光子”。在分析了“异常凸起”，并与之前的实验结果相比对以后，他们认为这个粒子可能是一种“疏质子X玻色子”（protophobic X boson）。这类粒子传递了一种极短程的相互作用，其作用距离只有原子核直径的几倍。此外，暗光子可以与电子和质子耦合，而这种新玻色子耦合的是电子和中子。冯孝仁的团队还在分析是否有其他粒子能解释这种异常现象，但疏质子X玻色子仍然是能最为简单地解释该现象的一种可能理论。
非常规的耦合
麻省理工学院（MIT）的理论物理学家Jesse Thaler对此抱有怀疑。他说：“冯孝仁团队提出的耦合太不寻常了，如果要我来对标准模型进行补充以解释这一现象，我首先提出的肯定不会是这样的观点。”不过，他仍在关注这一提议：“或许这能成为我们对可见宇宙之外的物理学世界的最初一瞥。”
研究者很快就能验证这一17 MeV的新粒子是否确凿存在了。上文提到的杰斐逊加速器实验室就在进行一个叫做“暗光”（DarkLight）的实验，通过向氢气靶上轰击电子来寻找质量在10到100 MeV间的暗光子。该项目的发言人，MIT的Richard Milner表示，他们会优先以17 MeV的区域为目标，在一年左右的时间内就能找到匈牙利团队所说的的粒子，或至少对它与普通物质的耦合设立严格的界限。
欧洲核子中心（CERN）大型强子对撞机（LHC）中原本用来研究夸克-反夸克衰变的LHCb实验也会寻找该玻色子，除此之外欧洲还有两个另外的实验也会向固定靶轰击正电子：一个位于罗马附近的弗拉斯卡蒂国家实验室（预计2018年启动），另外一个位于俄罗斯西伯利亚的布德克尔核物理研究所。
纽约州立大学石溪分校的理论物理学家，同时也是SLAC研讨会组织者之一的Rouven Essig认为，这种新玻色子“出人意料的性质”会让物理学家很难确认它的存在，但他很欢迎大家来检验它。“不做另外的实验来检验这个结果就是疯了，”他说，“毕竟大自然曾给我们带来过这样那样的惊喜！”（撰文 埃德温·卡特利奇（Edwin Cartlidge）；翻译 丁家琦；审校 韩晶晶）http://tech.sina.com.cn/d/i/2016-05-27/doc-ifxsqxxs7736676.shtml
这篇文章第一次看到不是在新浪，但现在新浪贴出来了，我就转一下吧。
就我个人的观点，我觉得是标题党。没啥营养，瞎吹。
世界上一定不止4种作用力，这个我相信。五种？或者八种？第五种可能是意志力，而意志力很可能也是有4种，所以我说八种。这是玄了，瞎说。
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匈牙利核物理研究所的物理学家发现了放射性衰变中的一个异常现象，这或许意味着自然界在四大基本作用力之外还存在第五种基本相互作用。
匈牙利核物理研究所的物理学家称，他们正是通过这台正负电子谱仪发现了新的粒子。图片来源：MTA-Atomki 匈牙利核物理研究所的物理学家称，他们正是通过这台正负电子谱仪发现了新的粒子。图片来源：MTA-Atomki
2015年，匈牙利物理学家在正负电子谱仪中发现了一种异常的放射性衰变，他们认为这代表着一种新的粒子，但近日，一组美国理论物理学家认为这或许代表着自然界的第五种相互作用。
由Attila Krasznahorkay领导的匈牙利科学院核物理研究所团队于2015年在论文预印本网站arXiv上公布了这一发现，并于今年1月在《物理评论快报》（PRL）上发表了论文。但这篇论文——号称发现了一种种只比电子重34倍的玻色子，并没有得到学界的关注。
然而，一个月之前（4月25日），一组美国理论物理学家在arXiv上发布了一篇新的论文，对匈牙利团队的数据进行了再分析，发现他们的结果并不与任何已知实验相冲突，并进一步推断他们发现的可能是第五种基本相互作用。加州大学欧文分校的物理学家冯孝仁（Jonathan Feng）说：“我们把原本艰涩难懂的数据梳理得更加清晰了。”他是这篇arXiv论文的第一作者。
4天后，冯孝仁团队的两位成员在于美国SLAC国家加速器实验室举行的研讨会上报告并讨论了这一发现。当时参会的研究者之一，托马斯·杰斐逊国家加速器实验室的Bogdan Wojtsekhowski透露，当时其他研究者虽然抱有怀疑，但都对这个想法感到激动不已。“很多参会者都正在考虑如何通过独立的方法来检验这一结果。”他说。来自欧洲和美国的团队都表示能在一年左右的时间内确认或证伪匈牙利团队的实验结果。
寻找新的作用力
物理学理论中有四大基本相互作用：引力、电磁力、强相互作用和弱相互作用，但也有很多研究者提出第五种相互作用，只是都没有有力的证据。过去10年以来，由于粒子物理的标准模型无法解释暗物质（一种占了宇宙物质总质量的80%以上，却不可见、难以捉摸的物质）的存在，对新的基本作用的搜寻更是逐渐升温。理论物理学家提出了多种多样的奇特物质粒子和携带作用力的粒子，其中就包括“暗光子”（dark photon）。普通光子是传递电磁相互作用的载体，而根据他们的理论，暗光子就是这种新的相互作用的载体。
匈牙利团队的Krasznahorkay说他们就在寻找这样的暗光子，而冯孝仁认为匈牙利团队找到的是别的东西。后者的实验是将质子打到薄薄的锂-7靶上，这会产生不稳定的铍-8核，放出正负电子对。根据标准模型，放出的正负电子对彼此之间的轨道夹角越大，其数量就越少，但该团队却发现，正负电子对数量在140°的角度处出现了一个不寻常的“凸起”，在此之后才随着角度增大而减小。
“我们对这一发现很有自信。”
Krasznahorkay认为，这个“凸起”有力地表明铍-8在此处分裂出了一种新的粒子，新粒子再衰变成一个正负电子对。他们通过计算表明这个新粒子的质量约为17 MeV（兆电子伏特）。
“我们对这一发现很有自信。”Krasznahorkay说。他们在过去的三年里已经重复了好几次实验，消除了所有能够想到的误差来源。如果他们所说的都是真的，那么这一“异常”的实验结果只是纯粹偶然出现的概率只有2000亿分之一。
冯孝仁则认为，这个17 MeV的例子不是所谓的“暗光子”。在分析了“异常凸起”，并与之前的实验结果相比对以后，他们认为这个粒子可能是一种“疏质子X玻色子”（protophobic X boson）。这类粒子传递了一种极短程的相互作用，其作用距离只有原子核直径的几倍。此外，暗光子可以与电子和质子耦合，而这种新玻色子耦合的是电子和中子。冯孝仁的团队还在分析是否有其他粒子能解释这种异常现象，但疏质子X玻色子仍然是能最为简单地解释该现象的一种可能理论。
非常规的耦合
麻省理工学院（MIT）的理论物理学家Jesse Thaler对此抱有怀疑。他说：“冯孝仁团队提出的耦合太不寻常了，如果要我来对标准模型进行补充以解释这一现象，我首先提出的肯定不会是这样的观点。”不过，他仍在关注这一提议：“或许这能成为我们对可见宇宙之外的物理学世界的最初一瞥。”
研究者很快就能验证这一17 MeV的新粒子是否确凿存在了。上文提到的杰斐逊加速器实验室就在进行一个叫做“暗光”（DarkLight）的实验，通过向氢气靶上轰击电子来寻找质量在10到100 MeV间的暗光子。该项目的发言人，MIT的Richard Milner表示，他们会优先以17 MeV的区域为目标，在一年左右的时间内就能找到匈牙利团队所说的的粒子，或至少对它与普通物质的耦合设立严格的界限。
欧洲核子中心（CERN）大型强子对撞机（LHC）中原本用来研究夸克-反夸克衰变的LHCb实验也会寻找该玻色子，除此之外欧洲还有两个另外的实验也会向固定靶轰击正电子：一个位于罗马附近的弗拉斯卡蒂国家实验室（预计2018年启动），另外一个位于俄罗斯西伯利亚的布德克尔核物理研究所。
纽约州立大学石溪分校的理论物理学家，同时也是SLAC研讨会组织者之一的Rouven Essig认为，这种新玻色子“出人意料的性质”会让物理学家很难确认它的存在，但他很欢迎大家来检验它。“不做另外的实验来检验这个结果就是疯了，”他说，“毕竟大自然曾给我们带来过这样那样的惊喜！”（撰文 埃德温·卡特利奇（Edwin Cartlidge）；翻译 丁家琦；审校 韩晶晶）
重复可验证吗？
anotherfish 发表于 2016-5-28 23:33
重复可验证吗？
我个人的观点是，不相信这是发现了第5种力。虽然我相信确实存在着4种力以外的其他力。
重复可验证吗？
我个人的观点是，不相信这是发现了第5种力。虽然我相信确实存在着4种力以外的其他力。
有点玄幻啊。。。不过还是一种力的细分么。。。
有点玄幻啊。。。不过还是一种力的细分么。。。
Jonathan Feng原来叫冯孝仁啊，真没白点进来看
说的是arXiv:1604.07411，最后一个作者是我未来老板呢
说的是arXiv:1604.07411，最后一个作者是我未来老板呢
Jonathan Feng原来叫冯孝仁啊，真没白点进来看
说的是arXiv:1604.07411，最后一个作者是我未来老板呢
第五种引力，早就估計了。
说的是arXiv:1604.07411，最后一个作者是我未来老板呢
第五种引力，早就估計了。
可能已经发现的第五种基本作用力对物理学会产生什么影响？
哈哈哈，高能物理临时工
更新：补充了一小段，解释为什么这么轻的粒子以前没发现。
如果实验是正确的话，那这事意义重大（然而我也是在实验结果出来一年后的现在才听说……），因为实验结果意味着发现了超出标准模型的新粒子以及新的相互作用，这是自打标准模型建立几十年以来从未有过的大事。至于新粒子是不是所谓暗光子、能不能跟各种暗物质模型结合起来，那都是可以慢慢考虑的事。比如 Jonathan Feng 这次（arXiv:1604.07411）就是分析了一下然后说应该不是暗光子，但可能是一种不怎么与质子耦合的粒子。
简单看一下这实验（arXiv:1504.01527）干了什么事情。实验者用确定能量的质子轰击 原子核，产生激发态的 原子核，然后激发态的原子核会迅速回到基态。在 原子核回到基态的过程中，大多数情况下是放出一个 gamma 光子，但也有很小的概率会产生一对正负电子。实验测量这些正负电子的角度关联性，也就是说看每次放出的正负电子的运动方向夹角有多大。
如果没有超出标准模型的粒子和相互作用，那正负电子夹角大的事例少，夹角小的事例多，事例数和夹角之间是个单调递减函数的关系。但是实验测量结果发现在大角度的地方事例数有个反常的凸起，凸起最大的地方与模拟给出的预期有 6.8 个 sigma 的差别。
这一结果意味着激发态的原子核可能先衰变成了一个约 17 MeV 的未知粒子，这个粒子再进一步衰变成正负电子。为什么可以这么解释呢？因为这个未知粒子的质量接近于原子核跃迁放出的能量，所以衰变出来几乎是静止的；一个静止粒子变成一对正负电子，那么正负电子的运动方向必然是反向的，这就正好对应了多出来的正负电子大夹角事例。
看到这粒子质量只有 17 MeV，大家的第一感肯定是“这粒子怎么可能以前没被发现？”。原因很简单，这粒子与普通粒子的耦合太小，以往的实验里它的效应淹没在背景里了。比如按照 Jonathan Feng 的分析，在拉氏量里这个未知粒子与电子的耦合强度只有光子与电子耦合强度的万分之一量级，对应到反应截面或者衰变宽度上的话，则这个差距更大，未知粒子的相关截面可能是常见反应截面的万分之一的平方、四次方甚至更高次方的量级。这次这个实验能量正好在 17 MeV 附近，有利于观测到共振峰，而且他们的数据量应该足够大，系统误差足够小，所以才能发现这个粒子。其实实验文章开头也说了，以前其他实验（比如有个 2001 年的实验）也观测到过同样的凸起，但那个实验误差比这个实验大，所以不能说“发现”了什么。
不过需要提一下，Jonathan Feng 用一种不自然的耦合强度来解释这个实验，说未知粒子与质子几乎不耦合，而与中子有明显耦合（其实就是调整粒子与 u、d 夸克的耦合系数）。以前见到用这么别扭的方法做事，是别人解释有些暗物质直接探测实验看到信号而灵敏度更高的实验却没看到。一般来说大家是不太愿意相信世上有这么不自然的事情的。
所谓第五种力，其实是在说这 17 MeV 的粒子可能是某种新的规范相互作用的规范玻色子（最直接的，就是一种新的 U(1) 规范相互作用，可称之为暗光子）。如果真是这样，那就意味着还有一堆粒子等着被发现，因为规范玻色子有质量就说明规范对称性自发破缺了，于是得有其他粒子来完成这个破缺。
很多暗物质模型会假设暗物质之间存在新的规范相互作用（暗光子这种是最常见的），以此解释宇宙线观测中发现的某些反常现象。模型往往会假设暗光子与普通光子间有微小的混合，使得暗光子可以衰变到普通物质粒子（比如正负电子）。但 Jonathan Feng 这次既然声称已经排除了暗光子的可能，那这事的有意思程度就稍微下降了一点。
当然，实验这种事情很容易出错，古有 17 keV 中微子，近有超光速中微子与原初引力波的 B-mode。各种可能性会导致错误的实验结论，包括但不限于：实验硬件上的故障、设置错误的 trigger、数据分析中错误的事例挑选与误差估计。所以一切有待于其他实验的验证。当然大家肯定希望它是正确的了，因为这样高能物理界又有活干了。
哈哈哈，高能物理临时工
更新：补充了一小段，解释为什么这么轻的粒子以前没发现。
如果实验是正确的话，那这事意义重大（然而我也是在实验结果出来一年后的现在才听说……），因为实验结果意味着发现了超出标准模型的新粒子以及新的相互作用，这是自打标准模型建立几十年以来从未有过的大事。至于新粒子是不是所谓暗光子、能不能跟各种暗物质模型结合起来，那都是可以慢慢考虑的事。比如 Jonathan Feng 这次（arXiv:1604.07411）就是分析了一下然后说应该不是暗光子，但可能是一种不怎么与质子耦合的粒子。
简单看一下这实验（arXiv:1504.01527）干了什么事情。实验者用确定能量的质子轰击 原子核，产生激发态的 原子核，然后激发态的原子核会迅速回到基态。在 原子核回到基态的过程中，大多数情况下是放出一个 gamma 光子，但也有很小的概率会产生一对正负电子。实验测量这些正负电子的角度关联性，也就是说看每次放出的正负电子的运动方向夹角有多大。
如果没有超出标准模型的粒子和相互作用，那正负电子夹角大的事例少，夹角小的事例多，事例数和夹角之间是个单调递减函数的关系。但是实验测量结果发现在大角度的地方事例数有个反常的凸起，凸起最大的地方与模拟给出的预期有 6.8 个 sigma 的差别。
这一结果意味着激发态的原子核可能先衰变成了一个约 17 MeV 的未知粒子，这个粒子再进一步衰变成正负电子。为什么可以这么解释呢？因为这个未知粒子的质量接近于原子核跃迁放出的能量，所以衰变出来几乎是静止的；一个静止粒子变成一对正负电子，那么正负电子的运动方向必然是反向的，这就正好对应了多出来的正负电子大夹角事例。
看到这粒子质量只有 17 MeV，大家的第一感肯定是“这粒子怎么可能以前没被发现？”。原因很简单，这粒子与普通粒子的耦合太小，以往的实验里它的效应淹没在背景里了。比如按照 Jonathan Feng 的分析，在拉氏量里这个未知粒子与电子的耦合强度只有光子与电子耦合强度的万分之一量级，对应到反应截面或者衰变宽度上的话，则这个差距更大，未知粒子的相关截面可能是常见反应截面的万分之一的平方、四次方甚至更高次方的量级。这次这个实验能量正好在 17 MeV 附近，有利于观测到共振峰，而且他们的数据量应该足够大，系统误差足够小，所以才能发现这个粒子。其实实验文章开头也说了，以前其他实验（比如有个 2001 年的实验）也观测到过同样的凸起，但那个实验误差比这个实验大，所以不能说“发现”了什么。
不过需要提一下，Jonathan Feng 用一种不自然的耦合强度来解释这个实验，说未知粒子与质子几乎不耦合，而与中子有明显耦合（其实就是调整粒子与 u、d 夸克的耦合系数）。以前见到用这么别扭的方法做事，是别人解释有些暗物质直接探测实验看到信号而灵敏度更高的实验却没看到。一般来说大家是不太愿意相信世上有这么不自然的事情的。
所谓第五种力，其实是在说这 17 MeV 的粒子可能是某种新的规范相互作用的规范玻色子（最直接的，就是一种新的 U(1) 规范相互作用，可称之为暗光子）。如果真是这样，那就意味着还有一堆粒子等着被发现，因为规范玻色子有质量就说明规范对称性自发破缺了，于是得有其他粒子来完成这个破缺。
很多暗物质模型会假设暗物质之间存在新的规范相互作用（暗光子这种是最常见的），以此解释宇宙线观测中发现的某些反常现象。模型往往会假设暗光子与普通光子间有微小的混合，使得暗光子可以衰变到普通物质粒子（比如正负电子）。但 Jonathan Feng 这次既然声称已经排除了暗光子的可能，那这事的有意思程度就稍微下降了一点。
当然，实验这种事情很容易出错，古有 17 keV 中微子，近有超光速中微子与原初引力波的 B-mode。各种可能性会导致错误的实验结论，包括但不限于：实验硬件上的故障、设置错误的 trigger、数据分析中错误的事例挑选与误差估计。所以一切有待于其他实验的验证。当然大家肯定希望它是正确的了，因为这样高能物理界又有活干了。