3,引力子
引力子和引力波的物理特性困惑了晚年时期的爱因斯坦,从那时起也一直困扰着物理学家,爱因斯坦本人和后来的物理学家孜孜不倦地探求建立一种单一的理论,为自然界中的物质和力创造一种“大一统理论”,既解答了微观世界中力的作用规律,又解答了宏观世界中力的活动定律。爱因斯坦的“统一梦”没有成为现实,而爱因斯坦之后的“新物理学”极有可能实现他的“统一梦”。爱因斯坦的相对论很好地解释了引力,却难以解释量子粒子的行为;粒子物理学很好地解释了粒子的行为,却不包含对引力的有效解释。
如何用量子物理学来解释引力的现象,物理学家提出了引力的粒子概念,这种理论假想的粒子就称为引力子,它是非常微小的,没有质量,能够释放出引力波,从理论的推测上讲,每一个引力子将会释放出对于宇宙物质的拉动作用,然而从这种引力作用中很难发现引力子的存在,探测引力子极其困难,因为引力子和物质的交互作用是极其微弱的。
运用现有的技术来直接地探测幽灵般的引力子几乎是不可能的,这是物理学的不幸,也是科学家一直没有找到引力子的原因,然而科学家并没有灰心丧气,他们发明了搜索引力波的工具,诸如:激光干涉引力波天文台(LIGO)就是一种用来测量引力波,即时空结构中的波动现象,通过使用先进的探测仪器,科学家至少能够间接地揭示引力子的存在。
4,非粒子(Unparticle)
最近,科学家发现了一种奇异粒子的行踪,他们将这种“来无影、去无踪”的诡秘粒子称之为非粒子,它能够揭示自然界中的“第五种力”,属于我们已知的四种基本力之外的“第五元素”,这种粒子是解释在一个远程距离的范围之内,两个自旋转的粒子发生交互作用的“不可思议”的现象,在短程的范围之内,自旋粒子的交互作用是普遍存在的,在小的规模上,非粒子是一种结合力,它聚集和排列了在磁场中和金属体中的电子旋,然而在更大的、远程的范围内,粒子的交互作用是令人难以捉摸的现象。
物理学家正在地幔之内搜索非粒子的痕迹,大量的电子在地幔之内形成堆积现象,非粒子有可能和地球的磁场形成“牢不可破”的结合,如果磁场与非粒子的“联盟”出现轻微的扰动,这种结合一致性的少许变化能够显示出非粒子存在的一丝一点踪迹。
5,变色龙粒子
物理学家提出了一个更加难以捉摸的粒子,这个称为变色龙的粒子含有一种可变的物质成分,如果可以证实这个变化无常的粒子的话,那么它的“变形人”存在方式可以帮助我们很好地解释暗物质和暗能量之间的相互关系。在年,物理学家描绘了一种假想的,概念构成的力,力的大小为一种变数,取决于环境的参数,在物质密度大的环境中,诸如:地球、或者太阳,变色龙粒子受到物质紧固度的影响,将会释放一个弱一些的力;反之,在物质密度小的环境中,将会释放一个强一些的力。
变色龙粒子的独特特性将意味着,在宇宙早期物质分布致密的环境中,它的作用力变得弱小;而在宇宙成长的膨胀过程中,由于星系间的距离不断扩大,物质的密度不断下降,它的作用力在时间的进程中将会变得强大起来。物理学家探求用光子在强磁场中产生衰变过程的方法,寻找变色龙粒子存在的证据,到目前为止,还没有发现任何的线索,然而寻找变色龙粒子的物理试验并没有停止。
科普编译:-3-19