在铍核衰变中找寻“第5种基本力”

一项原子物理的谜题潜藏了自然第5种基本力的线索，科学家的设想一旦得到证实，自然的第5种基本力将对基础物理学的研究产生深远的影响。加州大学河滨分校的理论物理学家福里普·坦列多和合作伙伴在一项研究中详细地揭示了铍原子核的一种神秘性质，他们在原子核领域取得的研究成果可能为自然存在的第5种基本力提供证据。

更早的时候，匈牙利的科学家进行了一项实验，他们报告了铍—8原子核非常不寻常的衰变特性。加州大学合作团队的实验结果指示，匈牙利科学家的发现可能源自于一种自然基本力的效应。合作团队的实验结果一旦得到进一步的证实，这将对基础物理学的研究产生积极的推动作用，有助于前沿科学理论和实验物理学的发展，有利于物理学的大统一理论和暗物质理论的建立。加州大学河滨分校的助理教授坦列多和理论物理学家进行了合作研究，他们在新奇物理的探索领域有共同的兴趣。

加州大学合作团队对匈牙利科学团队的研究成果进行了理论分析，自然第5种基本力的假设非同寻常，在有关的高能物理实验中排除了第5种基本力的存在，但似乎存在某种“摇摆空间”的可能，物理学家只是在解释第5种基本力时产生了犹豫不决的科学判断。加州大学合作团队在近日发表的研究论文中给出了明确的理论样本，详尽解释了匈牙利科学团队的实验成果，两支实验科学团队的成果有一致性的观点和理论解释。

坦列多解释说，匈牙利科学团队的异常发现非常有趣，加州大学合作团队开发了理论模型，可能建立一致性的理论，他们是否确切地发现了自然的第5种基本力？现在还不能完全肯定，他们只是进行了第一个一致性的检验，今后将通过其它实验对异常性的结果进行检验，他们以论文发表的研究成果确立了理论性的框架。通过其它类型的实验清晰地检验匈牙利科学团队的原初实验结果，或者接受、或者排斥，一旦最后的结果验证了匈牙利科学团队的实验成果，这将对相关的研究领域产生至关重要的影响。

坦列多领衔的合作团队对匈牙利科学团队的实验结果开展了系统研究，他们使用了核物理前沿的理论，通过反复审核从粒子加速器收集的数据和理论的自洽性，他们开发了一套理论的框架，以检测铍原子的衰变结果是否与已有的物理学原理保持一致。坦列多解释说，有些特征看起来十分寻常，但与其它实验结果产生了很强的对立性，而其它特征很难说明第5种基本力的存在，以前相对宽泛的理论解释了新的基本力的特征，新的基本力可能完全不是人们期待的样态。

《物理学评论D》杂志发表了坦列多合作团队的成果，他们阐述了相当微妙的实验结果，确立了今后的研究方向。坦列多解释说合作团队已经搭建了理论交流的平台，相关的科研人员通过平台交流和展示他们的观点和成果。目前正在进行的高能物理实验不仅适用于其它的科学目标领域，而且适用于对自然第5种基本力的证实或证伪。在未来的几年，合作团队将会确切掌握第5种基本力究竟是怎样的一种力的特性。

（编译：2016-8-27）