物理学家：越来越多的证据表明第五种基本力。。。

　　宇宙由四种基本力控制：引力、电磁力以及强核力和弱核力。这些力量驱动着我们周围看到的一切事物的运动和行为。但在过去几年里，有越来越多的证据表明存在第五种基本力量。新的研究还没有发现这第五种力量，但它确实表明我们仍然没有完全理解这些宇宙力量。
　　基本力是粒子物理标准模型的一部分。这个模型描述了所有的量子粒子，包括电子、质子、反物质等。夸克、中微子和希格斯玻色子都是模型的一部分。
　　模型中的“力”一词有点用词不当。在标准模型中，每一个力都是一种载体玻色子的结果。光子是电磁波的载体玻色子。胶子是强相互作用的载体玻色子，而W和Z是弱相互作用的载体玻色子。从技术上讲，引力不是标准模型的一部分，但它假设量子引力有一个被称为引力子的玻色子。我们仍然没有完全理解量子引力，但有一种观点认为，引力可以与标准模型相结合，从而产生一个大统一理论（GUT）。
　　我们发现的每个粒子都是标准模型的一部分。这些粒子的行为与模型极为吻合。科学家们一直在寻找标准模型之外的粒子，但到目前为止，他们还没有发现任何粒子。标准模型是科学理解的胜利。它是量子物理学的顶峰。
　　但我们已经开始了解到它有一些严重的问题。
　　首先，我们现在知道标准模型不能像我们想的那样与引力结合。在标准模型中，基本力在更高的能量级别上“统一”。电磁和弱电结合成电弱，而电弱与强电结合成为电子核力。在极高的能量下，原子核力和引力应该统一起来。粒子物理学的实验表明，粒子的统一能是不匹配的。
　　更麻烦的是暗物质的问题。暗物质最初被提出是为了解释为什么星系外边缘的恒星和气体的运动速度比引力预测的要快。要么我们的引力理论是错误的，要么星系中一定有某种看不见的（暗）质量。在过去的50年里，暗物质存在的证据变得非常有力。我们已经观察到暗物质是如何聚集星系的，它是如何在特定星系中分布的，以及它是如何表现的。我们知道它不与普通物质或自身发生强烈的相互作用，它构成了大多数星系的大部分质量。
　　但是在标准模型中没有粒子可以构成暗物质。暗物质可能是由诸如小黑洞之类的物质构成的，但天文数据并不支持这一观点。暗物质很可能是由某种尚未被发现的粒子构成的，这是标准模型无法预测的。
　　还有暗能量。对遥远星系的详细观测表明，宇宙正在以越来越快的速度膨胀。似乎有某种能量在驱动着这个过程，但我们不知道它是如何做到的。这种加速可能是空间和时间结构的结果，一种宇宙常数导致宇宙膨胀。这可能是由某种尚未被发现的新力量驱动的。无论暗能量是什么，它占宇宙的三分之二以上。
　　所有这些都指向一个事实，即标准模型充其量是不完整的。在宇宙运行的方式中，有一些东西是我们根本缺失的。人们提出了很多想法来修正标准模型，从超对称到尚未发现的夸克，但有一个想法是存在第五种基本力。这个力将会有它自己的载体玻色子以及我们已经发现的新粒子。
　　第五种力也会与我们所观察到的粒子发生微妙的相互作用，这与标准模型相矛盾。这给我们带来了一篇新论文，声称有证据证明这种相互作用。
　　这篇论文研究了氦4原子核衰变的异常，它建立在对铍8衰变的早期研究之上。铍8有一个不稳定的原子核，它衰变为两个氦4原子核。2016年，研究小组发现铍8的衰变似乎与标准模型略有不同。当原子核处于激发态时，它在衰变时会发出一对电子正电子对。在较大角度观测到的对的数量高于标准模型的预测，这被称为原子异常。
　　对于这种异常现象有很多可能的解释，包括实验误差，但一种解释是它是由名为X17的玻色子引起的。它将是第五种基本力的载体玻色子，其质量为17兆电子伏。在这篇新论文中，研究小组发现了氦4衰变的类似差异。X17粒子也可以解释这种异常现象。
　　第五种力量可能存在，但我们还没有找到它。我们所知道的是，标准模型并不完全正确，这意味着一些非常有趣的事情正在等待我们去发现。