據英國媒體《每日郵報》9月3日報導,科學家們正在尋找自然界的「暗力量」。一旦發現這種「暗力量」即可開啟進入宇宙「暗區」的大門。
宇宙的大部分由暗物質構成,但是肉眼是看不見暗區的。科學家希望尋找聯繫普通物質和暗物質的基本作用力,從而發現暗區。
本月,科學家們將會在位於羅馬的義大利國家核物理研究所開展這項研究。他們會利用一項新儀器尋找這種暗力量——第五種基本作用力。
當正電子撞擊鑽石時,他們會與電子結合,釋放能量,產生兩個被稱為「光子」的光粒子,但如果理論上的暗力量存在的話,該實驗只會產生一個常規的光粒子,而不是兩個可見的光子,那麼另一個不可見的就是所謂的「暗光子」。
然後科學家可以通過計算暗光子的質量,從而研究暗光子可以分解成什麼粒子,這樣就可以認識「暗區」。
成功的話,該研究將能解開很多宇宙之謎,還會成為物理學史上最激動人心的發現之一。
目前人類認識的四大相互作用
目前物理學界公認,世界存在四種基本的相互作用:萬有引力(簡稱引力)、電磁力、強相互作用、弱相互作用。
引力是所有物體之間都存在的一種相互作用。由於引力常量G很小,因此對於通常大小的物體,他們之間的引力非常微弱,在一般的物體之間存在的萬有引力常被忽略不計。但是,對於一個具有極大質量的天體,引力成為決定天體之間以及天體與物體之間的主要作用。
電磁相互作用包括靜止電荷之間以及運動電荷之間的相互作用。兩個點電荷之間的相互作用規律是19世紀法國物理學家庫侖發現的。運動著的帶電離子之間,除存在庫侖靜電作用力之外,還存在磁力(洛倫茲力)的相互作用。
弱相互作用和強相互作用是短程力,短程力的相互作用範圍在原子核尺度內。強作用力只在10-15m範圍內有顯著作用,弱作用力的作用範圍不超過10-16m。這兩種力只要在原子核內部核基本離子的相互作用中,才顯示出來,在宏觀世界裡不能察覺他們的存在。