ลุ้นพบ ‘แรงที่ห้า’ ปฏิวัติดาราศาสตร์

ในธรรมชาติอาจไม่ได้มีแค่แรงโน้มถ่วง แรงแม่เหล็กไฟฟ้า แรงนิวเคลียร์แบบเข้ม แรงนิวเคลียร์แบบอ่อน ตามตัวแบบมาตรฐาน นักฟิสิกส์พบปรากฏการณ์ที่อาจเป็นแรงชนิดใหม่ ไขความลับจักรวาล

รางานวิจัยในวารสาร Physical Review บอกว่า นักฟิสิกส์อาจค้นพบแรงพื้นฐานชนิดที่ห้า หากได้รับการยืนยันว่ามีอยู่จริง การศึกษาจักรวาลจะคืบหน้าอย่างมหาศาล

ข้อมูลในงานวิจัยชิ้นนี้ได้จากการทดลองของคณะนักนิวเคลียร์ฟิสิกส์ของสถาบันวิทยาศาสตร์ฮังการีเมื่อปีที่แล้ว ทีมวิจัยต้องการค้นหาอนุภาค “โฟตอนมืด” ซึ่งในทางทฤษฎีเป็นสิ่งบ่งชี้ถึงมวลสารมืด ที่นักวิทยาศาสตร์พยายามตรวจจับโดยตรงให้ได้มานานหลายทศวรรษแล้ว

ข้อมูลที่เก็บได้จากการทดลองบ่งบอกถึงอนุภาคชนิดใหม่ มีมวลมากกว่าอิเล็กตรอนประมาณ 30 เท่า ซึ่งทีมวิจัยคิดว่าอาจเป็นโฟตอนมืด

หลังจากตีพิมพ์ผลวิจัยในครั้งนั้น นักวิทยาศาสตร์อีกกลุ่มหนึ่ง นำโดยโจนาธาน เฟิง อาจารย์ด้านฟิสิกส์และดาราศาสตร์ มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย วิทยาเขตเมืองเออร์วีน ได้ทำการทดลองซ้ำ

ศาสตราจารย์เฟิง บอกว่า ทีมวิจัยชุดแรกไม่สามารถอ้างการค้นพบแรงชนิดใหม่ พวกเขาเพียงแค่มองเห็นปรากฏการณ์ที่บ่งชี้ถึงอนุภาคชนิดใหม่ แต่ยังไม่ชัดเจนว่านั่นเป็นอนุภาคสสาร หรือเป็นสสารที่นำพาแรง

ทีมวิจัยของเฟิงสรุปว่า อนุภาคที่นักวิทยาศาสตร์ของฮังการีค้นพบนั้น ไม่ใช่โฟตอนมืด แต่เป็นอนุภาคที่ทำปฏิกิริยาเฉพาะกับอิเล็กตรอนและนิวตรอนเท่านั้น และต้องอยู่ในระยะประชิดเท่านั้น โดยตั้งชื่อเรียกว่า “protophobic X boson” นั่นคือ เป็นอนุภาคโบซอนที่ไม่เคยรู้กันกันมาก่อน

หากสิ่งที่ค้นพบนี้เป็นอนุภาคชนิดใหม่ อาจถือเป็นหลักฐานพิสูจน์การมีอยู่ของแรงพื้นฐานชนิดที่ห้า นอกเหนือจากแรงพื้นฐานในธรรมชาติตามตัวแบบมาตรฐาน นั่นคือ แรงโน้มถ่วง แรงแม่เหล็กไฟฟ้า แรงนิวเคลียร์แบบเข้ม แรงนิวเคลียร์แบบอ่อน

ทิโมธี เทต นักวิจัยร่วมในทีมที่สอง อธิบายสาเหตุที่นักฟิสิกส์ไม่เคยตรวจพบเอ็กซ์ โบซอน ว่า เป็นเพราะตรวจจับได้ยากเนื่องจากตัวมันกับอนุภาคอื่นๆกระทำต่อกันและกันอย่างเบาบางมาก

บรรดานักวิทยาศาสตร์เตือนว่า สิ่งที่พบอาจเป็นผลจากความแปรปรวนทางสถิติ หรือตีความข้อมูลผิดพลาดก็เป็นได้ เรื่องทำนองนี้เคยเกิดขึ้นมาแล้ว

อย่างไรก็ตาม หากเอ็กซ์ โบซอนมีอยู่จริง จะเป็นการบุกเบิกความรู้ใหม่ๆเกี่ยวกับมวลสารมืด ฟิสิกส์อนุภาค และอาจนำไปสู่การทบทวนตัวแบบมาตรฐานของแรงในธรรมชาติ.


Source: Christian Science Monitor

Photo: NASA