จักรวาลถูกควบคุมโดยกองกำลังพื้นฐานสี่แรงโน้มถ่วงแรงแม่เหล็กไฟฟ้าและพลังนิวเคลียร์ที่แข็งแกร่งและอ่อนแอ พลังเหล่านี้ขับเคลื่อนการเคลื่อนไหวและพฤติกรรมของทุกสิ่งที่เราเห็นรอบตัวเรา อย่างน้อยนั่นคือสิ่งที่เราคิด แต่ในช่วงหลายปีที่ผ่านมามีหลักฐานเพิ่มขึ้นเกี่ยวกับกำลังพื้นฐานที่ห้า การวิจัยใหม่ไม่พบพลังที่ห้านี้ แต่มันแสดงให้เห็นว่าเรายังไม่เข้าใจพลังจักรวาลเหล่านี้อย่างเต็มที่
แรงพื้นฐานเป็นส่วนหนึ่งของแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์ของอนุภาค แบบจำลองนี้อธิบายอนุภาคควอนตัมต่างๆที่เราสังเกตเห็นเช่นอิเล็กตรอนโปรตอนปฏิสสารและอื่น ๆ ควาร์กนิวตริโนและฮิกส์โบซอนเป็นส่วนหนึ่งของแบบจำลองทั้งหมด
คำว่า "แรง" ในแบบจำลองเป็นบิตของการเรียกชื่อผิด ในรูปแบบมาตรฐานแรงแต่ละอันเป็นผลมาจากประเภทของพาหะโบซอน โฟตอนเป็นพาหะโบซอนสำหรับแม่เหล็กไฟฟ้า กลูออนเป็นพาหะโบซอนสำหรับผู้แข็งแกร่งและโบซอนเป็นที่รู้จักในชื่อ W และ Z สำหรับผู้อ่อนแอ แรงโน้มถ่วงไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของแบบจำลองทางเทคนิค แต่สันนิษฐานว่าแรงโน้มถ่วงควอนตัมมีโบซอนหรือที่รู้จักในชื่อกราวิตอน เรายังไม่เข้าใจแรงโน้มถ่วงของควอนตัม แต่ความคิดหนึ่งคือแรงโน้มถ่วงสามารถรวมกับแบบจำลองมาตรฐานเพื่อสร้างทฤษฎีแบบครบวงจรที่ยิ่งใหญ่ (GUT).
ทุกอนุภาคที่เราค้นพบเป็นส่วนหนึ่งของแบบจำลองมาตรฐาน พฤติกรรมของอนุภาคเหล่านี้ตรงกับโมเดลอย่างแม่นยำมาก เราได้ค้นหาอนุภาคที่เกินกว่ารุ่นมาตรฐาน แต่จนถึงตอนนี้เราไม่เคยพบสิ่งใดเลย รูปแบบมาตรฐานคือชัยชนะของความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ มันเป็นจุดสูงสุดของควอนตัมฟิสิกส์
แต่เราเริ่มเรียนรู้ว่ามันมีปัญหาร้ายแรง
เริ่มต้นด้วยตอนนี้เรารู้ว่าแบบจำลองมาตรฐานไม่สามารถรวมกับแรงโน้มถ่วงในแบบที่เราคิด ในรูปแบบมาตรฐานกองกำลังพื้นฐาน "รวมกัน" ที่ระดับพลังงานที่สูงขึ้น แม่เหล็กไฟฟ้าและความอ่อนแอรวมเข้ากับ electroweak และ electroweak รวมกับแรงจะกลายเป็นพลังนิวเคลียร์ ที่พลังงานสูงมากกองกำลังอิเล็กตรอนและแรงโน้มถ่วงควรรวมกัน การทดลองในวิชาฟิสิกส์ของอนุภาคแสดงให้เห็นว่าพลังงานการรวมกันไม่ตรงกัน
ปัญหาที่มากขึ้นคือปัญหาของสสารมืด สสารมืดถูกเสนอครั้งแรกเพื่ออธิบายว่าทำไมดาวและก๊าซบนขอบด้านนอกของกาแลคซีเคลื่อนที่เร็วกว่าแรงโน้มถ่วงที่ทำนายไว้ ไม่ว่าทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของเราจะผิดอย่างใดหรือต้องมีมวล (มืด) ที่มองไม่เห็นในกาแลคซี ในช่วงห้าสิบปีที่ผ่านมาหลักฐานสสารมืดนั้นแข็งแกร่งมาก เราได้สังเกตว่าสสารที่เป็นกระจุกกาแลคซีรวมกันเป็นอย่างไรการกระจัดกระจายของกาแลคซีภายในกาแลคซีแต่ละแห่งและลักษณะการทำงานของมัน เรารู้ว่ามันไม่ได้มีปฏิสัมพันธ์กับวัตถุหรือตัวมันเองเป็นอย่างมากและมันก็สร้างมวลส่วนใหญ่ในกาแลคซีส่วนใหญ่
แต่ไม่มีอนุภาคในแบบจำลองมาตรฐานที่สามารถสร้างสสารมืดได้ เป็นไปได้ว่าสสารมืดอาจสร้างจากบางอย่างเช่นหลุมดำขนาดเล็ก แต่ข้อมูลทางดาราศาสตร์ไม่สนับสนุนความคิดนั้น สสารมืดน่าจะทำจากอนุภาคที่ยังไม่ถูกค้นพบมากที่สุดรุ่นหนึ่งที่ไม่ได้คาดการณ์ไว้
แล้วมีพลังงานมืด การสำรวจกาแลคซีอย่างละเอียดโดยละเอียดแสดงให้เห็นว่าเอกภพกำลังขยายตัวในอัตราที่เพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ ดูเหมือนว่าจะมีพลังงานบางอย่างขับเคลื่อนกระบวนการนี้และเราก็ไม่เข้าใจ อาจเป็นได้ว่าการเร่งความเร็วนี้เป็นผลมาจากโครงสร้างของอวกาศและเวลาซึ่งเป็นค่าคงที่ทางดาราศาสตร์ที่ทำให้จักรวาลขยายตัว อาจเป็นไปได้ว่าสิ่งนี้ถูกขับเคลื่อนโดยกำลังใหม่บางอย่างที่ยังไม่ถูกค้นพบ พลังงานมืดไม่ว่าจะเป็นอะไรก็ตามมันสร้างขึ้นมากกว่าสองในสามของจักรวาล
ทั้งหมดนี้ชี้ให้เห็นถึงความจริงที่ว่าแบบจำลองมาตรฐานนั้นดีที่สุดไม่สมบูรณ์ มีบางสิ่งที่เราขาดหายไปโดยพื้นฐานในการทำงานของเอกภพ มีการนำเสนอความคิดจำนวนมากเพื่อแก้ไขแบบจำลองมาตรฐานตั้งแต่ควอเทอร์สมมาตรไปจนถึงควาร์กที่ยังไม่ถูกค้นพบ แต่มีแนวคิดหนึ่งคือมีกำลังพื้นฐานที่ห้า กำลังนี้จะมีโบซอนของผู้ให้บริการรวมทั้งอนุภาคใหม่ ๆ นอกเหนือจากที่เราค้นพบ
แรงที่ห้านี้จะมีปฏิกิริยากับอนุภาคที่เราสังเกตเห็นด้วยวิธีการที่ละเอียดอ่อนซึ่งขัดแย้งกับแบบจำลองมาตรฐาน สิ่งนี้นำเราไปสู่เอกสารใหม่ที่อ้างว่ามีหลักฐานของการโต้ตอบเช่นนี้
กระดาษดูที่ความผิดปกติในการสลายตัวของฮีเลียม -4 นิวเคลียสและมันสร้างการศึกษาก่อนหน้านี้ของการสลายตัวของเบริลเลียม -8 เบริลเลียม -8 มีนิวเคลียสที่ไม่เสถียรที่สลายตัวเป็นสองนิวเคลียสของฮีเลียม -4 ในปี 2559 ทีมพบว่าการสลายตัวของเบริลเลียม -8 ดูเหมือนว่าจะละเมิดรูปแบบมาตรฐานเล็กน้อย เมื่อนิวเคลียสอยู่ในสภาวะที่น่าตื่นเต้นมันสามารถเปล่งคู่อิเล็กตรอน - โพสิตรอนได้เมื่อมันสลายตัว จำนวนคู่ที่สังเกตที่มุมที่ใหญ่กว่านั้นสูงกว่าแบบจำลองมาตรฐานคาดการณ์และเป็นที่รู้จักกันในชื่อ Atomki ความผิดปกติ
มีคำอธิบายที่เป็นไปได้มากมายสำหรับความผิดปกติรวมถึงข้อผิดพลาดในการทดสอบ แต่คำอธิบายอย่างหนึ่งคือมันเกิดจาก boson ทีมชื่อ X17 มันจะเป็นผู้ให้บริการโบซอนสำหรับกำลังพื้นฐานที่ห้า (ยังไม่ทราบ) ที่มีมวล 17 MeV ในกระดาษใหม่ทีมพบความแตกต่างที่คล้ายกันในการสลายตัวของฮีเลียม -4 อนุภาค X17 สามารถอธิบายความผิดปกตินี้ได้เช่นกัน
แม้ว่าสิ่งนี้ฟังดูน่าตื่นเต้น แต่ก็มีเหตุผลที่ต้องระมัดระวัง เมื่อคุณดูรายละเอียดของกระดาษใหม่มันมีข้อมูลแปลก ๆ โดยพื้นฐานแล้วทีมงานสันนิษฐานว่า X17 นั้นมีความถูกต้องและแสดงให้เห็นว่าข้อมูลสามารถสร้างให้เหมาะกับรุ่นของพวกเขา แสดงว่าเป็นนางแบบ สามารถ อธิบายความผิดปกตินั้นไม่เหมือนกับการพิสูจน์แบบจำลองของคุณ ทำ อธิบายความผิดปกติ คำอธิบายอื่น ๆ ที่เป็นไปได้ หากมี X17 เราควรเห็นด้วยในการทดลองเกี่ยวกับอนุภาคอื่น ๆ และเราก็ไม่ได้เช่นกัน หลักฐานสำหรับ "กำลังที่ห้า" นี้อ่อนแอจริงๆ
กำลังที่ห้าอาจมีอยู่ แต่เรายังไม่พบ สิ่งที่เรารู้คือแบบจำลองมาตรฐานนั้นไม่ได้เพิ่มขึ้นทั้งหมดและนั่นหมายถึงการค้นพบที่น่าสนใจบางอย่างกำลังรอการค้นพบ
ที่มา: หลักฐานใหม่ที่สนับสนุนการดำรงอยู่ของอนุภาค X17 สมมุติโดย Krasznahorkay, A. J. , et al.
ที่มา: การสังเกตการสร้างคู่ภายในที่ผิดปกติเป็น 8: การบ่งชี้ที่เป็นไปได้ของแสง boson ที่เป็นกลางโดย Krasznahorkay, A. J. , et al.
