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物理學家發現了自然的第五種力量,它將給人類帶來什麼?
- 由 德乎 發表于 武術
- 2021-07-25
力是什麼的作用
朋友們好:
之前有寫過一篇《
來自自然界的第五種力量,關於μ子g-2的實驗的主要內容
》的文章,今天再來聊聊如果第五種力量真實存在,將給人類帶來什麼?
這項新發現可能顛覆所有現代物理學
美國科學家恩里科·費米宣佈他們發現了來自自然界的第五種力量,但這一發現還有待透過實驗進一步確認驗證。如果這項發現得到了有效驗證,將徹底
顛覆所有現代物理學,
並給現代物理學帶來一場真正的革命。
與此同時,本文將試圖弄清楚這一發現的本質是什麼,以及它的前景如何。
眾所周知,現代物理學中已知的力量可以歸納為四種:
重力、電磁力、強力和弱力,
它們決定著宇宙中所有物體的相互作用。
四種基本相互作用
重力
是
任意兩個物體或兩個粒子間的與其質量乘積相關的吸引力,自然界中最普遍的力,也是最弱的一種基本力
電磁力
是帶電粒子透過電磁場相互作用的力。不同的電荷相互吸引,相同的電荷相互排斥。
弱力
是
四種
基本力
中第二弱的、作用距離第一短的一種相互作用力。
強力
是自然界四種
基本相互作用
中最強的,一種作用於強子之間的力。
科學家們認為,這
四種基本相互作用
可能具有相同的性質,且試圖建立一個基本相互作用的統一理論。一旦成功,這將對整個物理學產生強大的推動作用。遺憾的是,到目前為止,科學家們還沒有足夠的資料來建立這樣的理論。
直到。。。
μ子的出現
μ子(Muon),是一種輕子,它帶有-1的基本電荷及1/2的粒子。它的符號是μ。μ子的反粒子是反μ子。
雖然μ子不是介子,但它有時會稱作“μ介子”。
整個宇宙是由比原子小的粒子構成的。其中一些粒子是由更小的粒子組成的,而另一些粒子則不再破碎,這些是基本粒子。
μ子
是就是這樣的基本粒子:它們就像電子一樣,只是比電子重200倍
,比質子輕 9 倍。它在自然界中的作用尚不完全清楚。
但是,科學家們在美國費米實驗室(芝加哥附近的一個實驗室)進行 Muon g-2 實驗時
發現,μ子的行為幾乎無可否認地具有“新物理學”的痕跡。也就是說,基本粒子物理學的主要理論即所謂的標準模型並沒有描述這種現象。
為什麼現代物理學家對
μ子
如此感興趣呢?
現在物理學中使用的標準模型是在上個世紀70年代夸克被發現後建立起來的。
標準模型描述了人們在現實生活中認識到的所有自然互動方式,也決定了自然界中相互作用的本質和基本粒子的性質。
當您讀到這篇文章的時候,一定聽說過暗物質和暗能量等物質,它們對於描述整個宇宙中的星系運動、膨脹速度等等都是非常重要的概念。
根據現代天體物理學理論,宇宙是由 95% 的暗物質、暗能量和 5% 的可見物體組成
根據現代天體物理學理論,宇宙是由暗物質、暗能量(佔95%)和 可見物體(佔5%)組成。但是,沒有人能看到或探測到暗物質和暗能量。
曾經在物理學上取得突破的標準模型現在極大地抑制了科學的發展。在它的框架內,世界似乎沒有什麼可以探索的了。
然而,Muon g-2 實驗致力於尋找μ子異常磁矩,這意味著μ子的磁矩將與標準模型方程給出的結果不同,因此,進一步說了
標準模型存在缺陷。
更有趣的是,
μ子異常
與未知的粒子相互作用有關。。。
第五種自然力
科學家們宣佈,他們或許真的發現了一種新的、第五種自然力。並
在科學期刊《物理評論快報》上描述了這個實驗的過程。
Muon g-2實驗中,在強大的磁場影響下,
μ子
在圓形對撞機中沿著14米長的環被加速。
根據已知的物理學定律
,這將導致一定頻率的
μ子
波動。然而,物理學家們發現,它們的波動頻率超出了預期,這可能表明了一種以前從未被科學所知的力量的作用。
為什麼它是“可能的”而不是 100%。事實上,現在有四萬分之一的機會是統計錯誤,而且根據現代物理學的標準,統計誤差應該在 350 萬分之一的水平上。
“我們發現μ子相互作用與標準模型不一致。這開啟了一個新的物理定律、新的粒子和前所未見的新力量的未來,”英國廣播公司引用了科學家小組成員馬克·蘭卡斯特教授的話。
科學家只需要再次重複實驗,減少統計錯誤的機率,
第五種自然力
將被正式確定承認。
第五種力量的潛在可能性是什麼?
發現新的粒子,負責第五種自然相互作用。
揭開宇宙更多的謎團,解開宇宙實際的運作模式。
開啟物理學的新領域。
建立一個基本相互作用的統一理論。
所有這些都可能帶來各領域內新的技術突破,就像人們在20世紀下半葉看到的那樣。
(本文完結)
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