2016年，匈牙利核科學家通過實驗發現了一種未知的粒子。他們對研究結果進行梳理後認爲，這一亞原子粒子很有可能是自然界中存在第五種力的證據，那麽什麽是第五種力，它又能帶來哪些影響呢？

2016年一個匈牙利的研究小組通過實驗發現，用一束強烈的質子束去轟擊了锂-7靶，锂-7粒子會變爲铍-8粒子，並同時放出正負電子對，但是觀測到的電子對比理論預期要多，這一現象無法被常規的粒子物理學解釋。

科學家認爲存在一種新粒子，質量大致爲電子質量的32.7倍，或質子質量的2%，導致了這一反常現象，美國加州大學爾灣分校（UCI）研究團隊對匈牙利科學家的數據進行了進一步研究發現，新發現的粒子僅同電子和中子相互作用，且作用範圍十分有限，相互作用非常微弱，這有可能就是人們一直在尋找的第五種力。

第五種力一直被視爲揭示宇宙奧秘的關鍵，宇宙的演化是數億年來人類的未解之謎，超新星爆炸、恒星、星系、星系團、黑洞……物理學家發明了種種充滿神秘的物理名詞去解釋著宇宙的各種現象。

但是始終無法自圓其說，宇宙的演變大戲我們看的越久，就越覺得它過于粗糙，甚至是漏洞百出，很多地方情節太潦草，有些地方劇情太跳躍，始終缺乏了貫穿主線的基礎理論，也就是能解釋這一切的基礎，而現代物理學把這項基礎歸結爲四種基本作用力：

牛頓提出了的引力，揭秘了天上和地面的宏觀物理，麥克斯韋提出電磁力，統一了電和磁現象，愛因斯坦提出了弱核力和強核力，統一了時間和空間，以及能量和質量。

除了引力外，其他三種力都是可以用粒子物理學的“標准模型”來描述，譬如，傳遞電磁力的是光子，傳遞弱核力的是W和Z玻色子，傳遞強核力的是膠子，而引力子盡管還沒發現，但是大多數物理學家相信這是遲早的事。

但是這四種基本作用力還是解釋不了一些問題，例如物理學現在最關注的暗物質和暗能量。暗物質是指大多數星系中並沒有足夠強的引力來保持自身狀態，但是沒有因此解體，科學家認爲是存在一些額外的不可見物質的引力維持住了星系，也就是暗物質，其存在會占到宇宙物質總量的85%左右，但是人們至今沒有發現它。

暗能量是指人們通過對遙遠的超新星的觀測，發現宇宙膨脹正在加速，按照推論，宇宙中只有引力在大方向上起作用，引力只會把物質拽在一起，宇宙膨脹應該不斷減速才合常理，但是現在卻在加速膨脹，科學家們再次提出假設，存在一種未知的能量，在暗中克服引力，推動宇宙加速膨脹，經過計算，暗能量在宇宙總的物質能量中占比暗物質還大。

而匈牙利的研究小組的發現的新粒子不能用傳統的物理學的“標准模型”來描述，這極有可能是一個全新的未知領域，給暗物質和暗能量探尋發現新的線索。目前，全球科學家都在進行跟蹤分析，一旦突破，將會解鎖宇宙演變，推動物理學進步，爲促進人類社會發展帶來新的可能。

首先是引力，描述它的是廣義相對論，是指一個物體對于另一個物體的吸引力，它使宇宙星系保持在一起，行星圍繞太陽運動，表現爲質量越大，引力就越強，是四種力中作用力最弱的一種。研究引力不僅加深了人們對自然界重要法則的理解，還能推進相關基礎學科和應用技術，意義深遠。

其次是電磁力，研究它的是量子電動力學論，解釋原子爲什麽結合在一起以及什麽是光，傳遞粒子是光子，由1905年愛因斯坦預言後被證實，其作用範圍無限遠。磁電荷可以産生電荷，反之亦然，在能源研究、通信技術、電子技術、材料領域均有深遠影響。

最後兩種力的強弱理論上比重力強，但它們僅在微觀層面上工作，即在非常短的距離內，這意味著在原子之間的微小空間和更小的空間中，因此它的相關研究表現不那麽明顯。

強核力，也叫強相互作用力，基礎理論是量子色動力學，解釋質子和中子在原子核內結合在一起的原因，傳遞粒子是膠子，1962年預言，1979年被證實，作用範圍在10-15米量級，關于強核力的運用主要有核裂變，也是原子彈的制造方法。

最後弱核力，也叫弱相互作用力，是導致放射性β衰變和恒星核聚變的原因，W和Z玻色子，1968年預言，1983年被證實，作用範圍爲10-18米量級。弱核力在微觀尺度上作用顯著，在宇宙的早期演化、恒星能量的産生以及放射性現象中發揮著核心作用，但其對日常生活的直接影響較小，但在醫學診斷等領域，通過放射性技術的使用，人們仍然能夠感受到弱核力的影響。

基本作用力是一種不同的東西即使不接觸，物體之間也存在這種作用。區分基本作用力和普通力的標准就是看它能不能最終被還原爲另一種力。例如，人們熟知的摩擦阻力和空氣阻力，可以被還原爲電磁力，所以它們就不是基本作用力。

美國因爲獨特地曆史背景、擇優的移民政策和優厚的待遇吸引了大量的人才，使其能夠在全球技術科研發展中保持領先地位，是當之無愧的世界第一科技強國，因此在量子微觀物理領域高端科研方向的突破遙遙領先。

我國物理學發展起步晚，但是後來居上，也取得了不錯的成績，2022年中國科學技術大學杜江峰院士團隊與南京大學黃璞教授、何建華副教授等組成的聯合研究組，對一種重要的暗能量理論——變色龍理論進行實驗檢驗，未發現該理論預言的“第五種力”，從而排除了其作爲暗能量的可能，這是所有暗能量理論中首個確定性的實驗檢驗。

變色龍理論是指傳遞力的粒子會根據周圍環境的物質密度而改變其質量，從而改變其強度和作用範圍，在質量大的地方，作用範圍就小，在星系之間質量小的地方，作用範圍就大，假如它恰好是斥力，就可以解釋宇宙爲何加速膨脹。

研究人員巧妙地利用抗磁懸浮力學系統作爲力探測器，構建了超高靈敏度探測平台，達到了亞毫米尺度級別，極大提升了對“第五種力”的探測效率，實現了迄今爲止對變色龍理論的國際最高檢測精度，將理論預言的變色龍作用力上限限制到 6×10-17 牛頓，最終完成了變色龍理論的檢驗。

事實證明，我國在第五種力的探尋科研力量也不容小觑。

愛因斯坦晚年的時候也發現四大作用力並不完美，因此致力于將四種作用力完美融合在一起的大一統理論，遺憾的是至今也沒有人真正的實現，即使將目前的四種力完美統一了，也只能解釋普通物質，而普通物質只占到宇宙總體的5%左右，暗物質和暗能量仍是遙遠未知的謎題，物理學仍有太多的難題值得探索，而發現新的基礎作用力將是解決這一切難題的基礎。

參考文獻：

1. 三聯生活周刊.第五種力？2. 大科技·科學之謎 2016年11期. 宇宙中還有第五種力？