Пятая сила, или пятое фундаментальное взаимодействие, — гипотетическое фундаментальное взаимодействие, которое может быть связано с тёмной материей и/или с тёмной энергией.
Пятая сила не входит в Стандартную модель. Как известно из физики элементарных частиц, всего существует четыре фундаментальных силы или взаимодействия — гравитация, электромагнетизм, сильное и слабое ядерные взаимодействия, которые в совокупности своей составляют основу всего многообразия всех известных явлений в природе. Однако некоторые физические теории предлагают существование дополнительной «пятой силы», вводимой для объяснения различных аномальных наблюдений, которые не могут быть объяснены с помощью Стандартной модели. Характеристики пятой силы зависят от деталей выдвигаемой теории, но многие теории сходятся на том, что пятая сила примерно должна быть сопоставима по силе с гравитационным взаимодействием (то есть она намного слабее, чем электромагнитное и сильное взаимодействия), а диапазон действия пятой силы проявляется на расстояниях от менее миллиметра до космологических масштабов.
История изучения
Предпосылки существования
Поиски пятой силы усилились в последние десятилетия из-за двух крупных открытий в космологии, которые пока не могут быть полностью объяснены в рамках современных теорий. При анализе скорости вращения галактик было обнаружено, что большая часть массы вселенной приходится на неизвестную форму материи, называемую тёмная материя. Большинство физиков считают, что тёмная материя — это некая не открытая элементарная частица, но некоторые полагают, что она может быть связана с неизвестной фундаментальной пятой силой. Во-вторых, недавно было также обнаружено, что расширение вселенной ускоряется, что приписывается другой форме энергии, называемой тёмная энергия. Некоторые физики предполагают, что форма тёмной энергии, называемая квинтэссенция, может быть пятой силой.
Попытки обнаружения
Частица X17
Возможной частицей-переносчиком пятой силы может являться гипотетическая субатомная частица предложенная Аттилой Краснахоркаи — это протофобный бозон массой около 17 МэВ, получивший название частица X17. Данная частица была предложена для объяснения аномальных углов, с 2015 года неоднократно наблюдавшихся в продуктах распада атомов бериллия-8. Также наблюдавшиеся ещё раз в ноябре 2019 года, той же группой исследователей, но в другом эксперименте в стабильных атомах гелия.
Аномальный магнитный момент мюона
В 2021 году лаборатория им. Энрико Ферми сообщила, что измерения g-фактора аномального магнитного момента мюона в экспериментах Muon g-2 имеют статистически значимое расхождение с предсказаниями Стандартной модели. Эта аномалия является сильным свидетельством существования пятого фундаментального взаимодействия.
См. также Нерешённые проблемы современной физики Сверхслабое взаимодействие Миллислабое взаимодействие
Примечания
Ссылки Пятая сила: миф или реальность? (статья, 1994 год)
Категория:Фундаментальные взаимодействия Категория:Физика элементарных частиц Категория:Физические гипотезы Категория:Физика за пределами Стандартной модели