X17粒子攜帶暗物質(zhì)的第五種力？探訪強(qiáng)力、弱力主宰的量子世界

在我們浩瀚的宇宙中存在四種基本力，亦可看作四種相互作用。引力，最早由牛頓發(fā)現(xiàn)，他由蘋果落地的深刻洞見——萬有引力定律，引領(lǐng)人類迎來了科學(xué)的曙光。月球繞著地球轉(zhuǎn)，地球繞著太陽轉(zhuǎn)莫不如此。電磁力，在法拉第、麥克斯韋等科學(xué)家的不懈探索下，我們不僅掌握了電磁感應(yīng)，書寫出了優(yōu)美的麥克斯韋方程組，還運用它們發(fā)明出了電燈、電話、電動機(jī)……一座座發(fā)電站拔地而起。隨著第二次工業(yè)革命的興起，電氣時代來臨，地球仿佛煥然一新。

引力、電磁力伴隨著我們的日常生活，這兩種基本力作用于宏觀世界，大家都十分熟悉。但另外兩種基本力強(qiáng)（核）力、弱（核）力，我們普通大眾卻知之甚少，不禁會問它們在我們的實際生活中有何表現(xiàn)呢？想滿足一下好奇心，“見識見識”強(qiáng)力、弱力，這可難了，因為它們根本不作用于宏觀物體。強(qiáng)力、弱力只在量子級的微觀世界才嶄露頭角。接下來，小編就用打比方的方式帶大家“參觀”一番，強(qiáng)相互作用與弱相互作用統(tǒng)治下的微觀世界。

強(qiáng)力，顧名思義很“強(qiáng)”。的確，它是四種力中最強(qiáng)的，強(qiáng)力足足比引力強(qiáng)一千萬億億億億倍。正是它那強(qiáng)而有力的臂彎把質(zhì)子和中子緊緊地?fù)碓谝黄?，形成原子核。我們知道物體由原子組成，原子則由原子核組成，原子核集中了整個原子絕大部分的質(zhì)量。

原子核的重要性不言而喻，組成原子核的質(zhì)子帶有正電。按理說，同性相斥，質(zhì)子和質(zhì)子要相互推攘，整個原子核應(yīng)該分崩離析。在此關(guān)鍵時刻，出現(xiàn)了鐵腕人物，“強(qiáng)力”平叛，維持了穩(wěn)定、統(tǒng)一。

上世紀(jì)60年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了更基礎(chǔ)的粒子——夸克。強(qiáng)力再次用它那強(qiáng)而有力的臂彎將三個夸克聚在一起，形成質(zhì)子或中子。在強(qiáng)力的作用下，三個夸克就像被膠水牢牢粘在一起似的。所以，科學(xué)家形象地把傳遞強(qiáng)力的介質(zhì)叫做 膠子。若是，那個夸克想逃走，拆散統(tǒng)一的大家庭?！皬?qiáng)力”平叛，離得越遠(yuǎn)，那個夸克受到的強(qiáng)力打擊就會越大。由于強(qiáng)力的勁太大，產(chǎn)生了一種“夸克禁閉”的現(xiàn)象。這使科學(xué)家想得到單個的夸克難于登天，至今仍有不少科學(xué)家為此絞盡腦汁。

弱力，作用于電子、中微子等費米子。它的傳遞介質(zhì)為W、Z玻色子。我們的太陽能夠燃燒全靠它，氫聚變就是由它啟動的。

我們都知道有一類放射性元素，它們可以源源不斷向外輻射能量，而后衰變?yōu)榱硪环N更穩(wěn)定的元素。弱力在放射現(xiàn)象中就起主導(dǎo)作用。

在微觀世界中，原子總是想維持其內(nèi)部穩(wěn)定，為什么它會“主動”維持自身的穩(wěn)定？其實，這個問題我們不妨換個角度想想，正是因為有了穩(wěn)定的原子系統(tǒng)，才會組成穩(wěn)定的物質(zhì)，進(jìn)而才有了我們和我們的大千世界。換言之，“不穩(wěn)定的原子”根本不可能存在于這個世界上。

原子系統(tǒng)就像我們的三口之家一樣。一家人在一起總是想和和美美的。但是家務(wù)總得有人做吧。記得小時候，掃地一向是小編的家務(wù)。到了該打掃的時候，還是一成不變地坐在沙發(fā)上看電視的話，家長就會一戒尺打到我身上，喝到：“還不快去，非要我給你施加一個力，你才會動嗎？”于是，小編只得去掃地了。

在微觀世界，三個夸克組成質(zhì)子或中子，質(zhì)子、中子組成原子核，核外有電子圍繞。但是，如果核外的電子少了，原子想要維持穩(wěn)定，就要增加質(zhì)子數(shù)，必須把組成中子的夸克改變（變“味”）一下，讓中子變?yōu)橘|(zhì)子。像小編做家務(wù)一樣，沒有這么自愿去改變的夸克，在中子里待得好好的，誰想動呀。

這時，家長原子生氣了，它喝到：“我們這個家庭快維系不住了，夸克你還不改變，非要我給你一個力，你才動嗎？”說完，操起玻色子用足“弱力”就向那個夸克砸去。就這樣中子里的夸克只得改變了。原來的中子也就變成了質(zhì)子，原子又變得穩(wěn)定了。而在中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子的過程中，會釋放β粒子，β粒子組成β射線。這也就是放射性的由來。

我們的宇宙在這四種基本力的支配下成長演化了138億年，從宇宙大爆炸到時空的盡頭，可這就是全部嗎？答案或許并非如此，人類對宇宙的認(rèn)知還太稚嫩，研究顯示，我們眼中的浩瀚星辰只是宇宙中普通的可見物質(zhì)，僅占約5%，這四種基本力都是作用于這些普通物質(zhì)。但整個宇宙中還有約27%的暗物質(zhì)，與約68%更神秘的暗能量，這些物質(zhì)的相互作用會產(chǎn)生第五種，乃至更多新的力嗎？

2019年10月，匈牙利的核物理科研團(tuán)隊驗證了一種全新的X17粒子，這種粒子可能攜帶了一種全新的力，最關(guān)鍵的是通過這第五種基本力，我們可以窺見暗物質(zhì)的端倪，科學(xué)家苦心尋覓了近一個世紀(jì)的暗物質(zhì)，或?qū)⒂纱苏业酵黄瓶凇?/p>

若猜想最終得到證實，新的發(fā)現(xiàn)又將創(chuàng)立出何種新理論，人類的生活會再次發(fā)生翻天覆地的改變嗎？一切皆有可能……

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