Est-il possible qu’il y ait une 5e force ou est-il prouvé qu’il n’y a pas d’autre force?

BERK Oz

Est-il possible qu’il y ait une 5e force ou est-il prouvé qu’il n’y a pas d’autre force?


J’ai entendu parler en haute énergie des 4 forces fondamentales qui peuvent se combiner. Ils n’ont pas été séparés avant

dix 11

quelques secondes après le big bang et alors que l’univers se refroidit, ils ont commencé à se séparer.

  • Est-il possible qu’il y ait une 5e force ou est-il prouvé qu’il n’y a pas d’autre force?
AHusain

Regardez le technicolor. Je ne sais pas comment ils sont exclus avec des données plus récentes, mais ces théories étaient une proposition pour plus d’interactions.

Bruce Greetham

Je pense que tout le monde a mal compris la question des PO. Voici ce que je pense être demandé: à partir d’une grande énergie d’unification dans le premier univers, une force unifiée s’est séparée en 3 forces (ignorant la gravité): forte, faible, électromagnétique. Alors que l’univers continue de se refroidir, il est possible que davantage de forces se séparent. Si cela est correct, veuillez modifier votre question. BTW, je suis presque sûr que la réponse est non.

BERK Oz

Comment / pourquoi êtes-vous sûr que la réponse est non?

Réponses


 John Rennie

Nous considérons généralement une force comme fondamentale si elle est médiée par une particule fondamentale. Par exemple, la force EM est médiée par les photons, la force forte par les gluons et la force faible par

W

et

Z

particules. Nous n’avons pas de théorie quantique de la force gravitationnelle, mais nous l’incluons généralement dans les forces fondamentales parce que nous n’avons aucune raison de ne pas le faire (bien qu’il y ait des suggestions régulières que la gravité est une force émergente et non fondamentale).

En l’occurrence, il existe une cinquième force médiée par le boson de Higgs , bien que la décrire comme une force fondamentale soit sans doute un peu pédante.

Quoi qu’il en soit, des forces supplémentaires nécessiteraient de nouvelles particules fondamentales pour les médier. À l’heure actuelle, nous n’avons aucune preuve de particules au-delà de celles décrites par le modèle standard, de sorte qu’à l’heure actuelle, il n’y a aucune preuve d’une cinquième force fondamentale. Cependant, il n’y a également aucune preuve que des particules supplémentaires ne peuvent pas exister, il n’y a donc aucune preuve que des forces supplémentaires ne peuvent pas exister.

Les médias scientifiques regorgent de suggestions pour les cinquièmes forces – une récemment – et Googling ne trouvera pas de fin de candidats. Cependant, toutes les découvertes apparentes d’une cinquième force se sont révélées sans fondement jusqu’à présent.

BERK Oz

Vous dites essentiellement qu’il pourrait même y avoir des forces et des particules que nous n’avons pas encore découvertes. Cependant, je voulais me concentrer sur l’énergie décroissante de l’univers et toute prédiction ou attente

Bruce Greetham

@BERKOz ce sont en fait les deux côtés de la même question. Les accélérateurs de particules tentent en effet de recréer les conditions de haute énergie du premier univers. À mesure que le LHC passe aux énergies supérieures, il peut découvrir de nouvelles forces, que les cosmologistes utiliseraient ensuite dans leurs modèles. Nous n’avons pas d’accès expérimental direct au big bang.


 Lawrence B. Crowell

L’idée d’un

5 t h

la force existe depuis un certain temps. E. Fishbach a fait une grande réclamation à ce sujet dans les années 1980, qui n’a jamais fonctionné. Comme le souligne John Rennie, nous pourrions considérer le champ de Higgs comme une cinquième force. En fait, le potentiel quartique du champ de Higgs donne un terme lagrangien similaire au

( UNE UNE ) 2

terme en lagrangien pour un champ de jauge de Yang-Mills. Cependant, le champ est un champ scalaire spin-0 et non un champ vectoriel ou chiral avec spin-1.

La quête d’une cinquième force, ou peut-être d’un ensemble de forces supplémentaires, a une base. D’abord, il n’existe pas de «théorème d’interdiction» qui dit qu’il ne peut exister une telle force. L’autre est qu’avec la matière noire, il se peut que certains secteurs de la physique avec des fermions et des bosons de jauge soient complètement différents de ceux que nous comprenons. La gravitation est universelle et interagira donc par gravité en raison du ou des principes d’équivalence. Le principe d’équivalence de la gravitation peut être dû à la nature universelle des enchevêtrements quantiques. Si c’est le cas, il devrait y avoir un «crochet» qui relie ces secteurs de la physique aux nôtres. Les bosons de jauge et peut-être leurs fermions peuvent interagir avec la matière que nous comprenons en conséquence.

Cette idée de la matière noire contraste avec la phénoménologie supersymétrique qui lie la matière noire à des super-partenaires de particules connues. Le modèle standard est le neutralino, qui est un condensat du photonino, du Zino et du Higgsino. Cette forme de matière noire devrait interagir par l’interaction faible, et sont les WIMPS. Cependant, la recherche de WIMPS a été nulle et la recherche dans le LHC de particules supersymétriques de faible masse est restée vide jusqu’à présent. Avec le LUX-Zeplin qui sera opérationnel dans quelques années, la recherche de DM se poursuivra. Cependant, la phénoménologie supersymétrique à l’énergie GeV-TeV risque d’être démolie.

Un article est récemment paru qui interprète une transition nucléaire anormale selon un boson de jauge différent des forces connues. Ce boson de jauge remplit un

17 M e V

écart d’énergie comme un boson de jauge présumé de cette masse. Cela se produit à partir d’une production de paire interne

8 B e

. Le béryllium a deux états excités au-dessus d’un état fondamental de

18.14 M e V

et

17,64 M e V

. Ces états excités ont tous un spin-1 et une transition vers l’état fondamental du spin-0. Ce moment angulaire orbital dans une onde p produit un photon avec

s = 1

. Ce processus peut se produire avec la production d’un

e e +

paire d’un photon virtuel dans le noyau. Ce processus dû à un photon hors coque a un angle anormal entre eux. le

N / θ

devrait décliner par rapport à

θ

. Cette anomalie peut être comptée avec un spin massif supplémentaire = 1 particule ou un boson de jauge inconnu. Cependant, il y a une bosse dans ces données à

θ ( 120 o . 140 o )

les auteurs citent à l’intérieur

6.5

sigma. Donc, ces données ne sont pas facilement rejetées immédiatement. Ce processus est appelé protophobique, car il ne produit pas de proton, de sorte que le noyau se désintègre en

7 L je

.

À ce stade, c’est quelque chose à surveiller. Je ne dirais pas que le cas d’un boson de cinquième calibre est complètement réglé. Ces expériences doivent être élargies pour voir s’il existe d’autres processus nucléaires de ce type avec différents nucléons. Il est tout à fait possible qu’il y ait une cinquième force ici. Il pourrait également arriver que quelque chose ne tourne pas rond avec notre compréhension de la physique nucléaire. Il est vrai que de nombreuses grandes découvertes ne viennent pas avec un cri de « eureka », mais avec un murmure de « bien c’est drôle ». La nature pourrait donc avoir des surprises dans ses manches.

 

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