一項原子物理的謎題潛藏了自然第5種基本力的線索，科學(xué)家的設(shè)想一旦得到證實，自然的第5種基本力將對基礎(chǔ)物理學(xué)的研究產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。加州大學(xué)河濱分校的理論物理學(xué)家福里普·坦列多和合作伙伴在一項研究中詳細(xì)地揭示了鈹原子核的一種神秘性質(zhì)，他們在原子核領(lǐng)域取得的研究成果可能為自然存在的第5種基本力提供證據(jù)。

更早的時候，匈牙利的科學(xué)家進(jìn)行了一項實驗，他們報告了鈹—8原子核非常不尋常的衰變特性。加州大學(xué)合作團(tuán)隊的實驗結(jié)果指示，匈牙利科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)可能源自于一種自然基本力的效應(yīng)。合作團(tuán)隊的實驗結(jié)果一旦得到進(jìn)一步的證實，這將對基礎(chǔ)物理學(xué)的研究產(chǎn)生積極的推動作用，有助于前沿科學(xué)理論和實驗物理學(xué)的發(fā)展，有利于物理學(xué)的大統(tǒng)一理論和暗物質(zhì)理論的建立。加州大學(xué)河濱分校的助理教授坦列多和理論物理學(xué)家進(jìn)行了合作研究，他們在新奇物理的探索領(lǐng)域有共同的興趣。

加州大學(xué)合作團(tuán)隊對匈牙利科學(xué)團(tuán)隊的研究成果進(jìn)行了理論分析，自然第5種基本力的假設(shè)非同尋常，在有關(guān)的高能物理實驗中排除了第5種基本力的存在，但似乎存在某種“搖擺空間”的可能，物理學(xué)家只是在解釋第5種基本力時產(chǎn)生了猶豫不決的科學(xué)判斷。加州大學(xué)合作團(tuán)隊在近日發(fā)表的研究論文中給出了明確的理論樣本，詳盡解釋了匈牙利科學(xué)團(tuán)隊的實驗成果，兩支實驗科學(xué)團(tuán)隊的成果有一致性的觀點和理論解釋。

坦列多解釋說，匈牙利科學(xué)團(tuán)隊的異常發(fā)現(xiàn)非常有趣，加州大學(xué)合作團(tuán)隊開發(fā)了理論模型，可能建立一致性的理論，他們是否確切地發(fā)現(xiàn)了自然的第5種基本力？現(xiàn)在還不能完全肯定，他們只是進(jìn)行了第一個一致性的檢驗，今后將通過其它實驗對異常性的結(jié)果進(jìn)行檢驗，他們以論文發(fā)表的研究成果確立了理論性的框架。通過其它類型的實驗清晰地檢驗匈牙利科學(xué)團(tuán)隊的原初實驗結(jié)果，或者接受、或者排斥，一旦最后的結(jié)果驗證了匈牙利科學(xué)團(tuán)隊的實驗成果，這將對相關(guān)的研究領(lǐng)域產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。

坦列多領(lǐng)銜的合作團(tuán)隊對匈牙利科學(xué)團(tuán)隊的實驗結(jié)果開展了系統(tǒng)研究，他們使用了核物理前沿的理論，通過反復(fù)審核從粒子加速器收集的數(shù)據(jù)和理論的自洽性，他們開發(fā)了一套理論的框架，以檢測鈹原子的衰變結(jié)果是否與已有的物理學(xué)原理保持一致。坦列多解釋說，有些特征看起來十分尋常，但與其它實驗結(jié)果產(chǎn)生了很強(qiáng)的對立性，而其它特征很難說明第5種基本力的存在，以前相對寬泛的理論解釋了新的基本力的特征，新的基本力可能完全不是人們期待的樣態(tài)。

《物理學(xué)評論D》雜志發(fā)表了坦列多合作團(tuán)隊的成果，他們闡述了相當(dāng)微妙的實驗結(jié)果，確立了今后的研究方向。坦列多解釋說合作團(tuán)隊已經(jīng)搭建了理論交流的平臺，相關(guān)的科研人員通過平臺交流和展示他們的觀點和成果。目前正在進(jìn)行的高能物理實驗不僅適用于其它的科學(xué)目標(biāo)領(lǐng)域，而且適用于對自然第5種基本力的證實或證偽。在未來的幾年，合作團(tuán)隊將會確切掌握第5種基本力究竟是怎樣的一種力的特性。

（編譯：2016-8-27）