ยังจำสมัยเราเรียนวิชาฟิสิกส์กันได้ไหม เราทุกคนคงท่องจำกันได้ขึ้นใจว่าแรงพื้นฐานในธรรมชาติ (fundamental forces) หรืออันตรกิริยาพื้นฐานนั้นมีอยู่ทั้งหมด 4 ชนิดด้วยกัน ได้แก่แรงโน้มถ่วง แรงแม่เหล็กไฟฟ้า แรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม และแรงนิวเคลียร์อย่างอ่อน แต่ล่าสุดนักวิทยาศาสตร์กำลังจะพบหลักฐานที่อาจยืนยันได้ว่ามีแรงพื้นฐานชนิดที่ 5 ขึ้นมาแล้ว

เมื่อเดือนตุลาคมที่ผ่านมา ทีมนักฟิสิกส์จากสถาบันเพื่อการวิจัยนิวเคลียร์ ATOMKI ซึ่งอยู่ในสังกัดของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งฮังการีนำโดย ศาสตราจารย์ Attila Krasznahorkay ได้ตีพิมพ์บทความเผยแพร่ลงในคลังเอกสารวิชาการออนไลน์ ARXIV ถึงการพบหลักฐานล่าสุดในการยืนยันการมีอยู่ของอนุภาค X17 ซึ่งน่าจะเป็นอนุภาคที่เป็นสื่อนำแรงตัวใหม่

ทีมงานของศาสตราจารย์ Attila Krasznahorkay ได้เริ่มตามล่าอนุภาค x17 มาหลายปี ในปี 2559 พวกเขามองคู่อิเล็กตรอนและโพสิตรอนที่เกิดขึ้นเมื่อนิวเคลียสของเบริลเลียม -8 เปลี่ยนจากสถานะพลังงานสูงไปเป็นสถานะพลังงานต่ำ อนุภาคทั้งสองเกิดการแยกตัวแปลกๆ โดยทำมุมกว้างมากถึง 140 องศาระหว่างกัน การแยกตัวในมุมกว้างแบบนี้เป็นไปได้อย่างเดียวว่าเกิดจากการรบกวนของอนุภาคที่ไม่รู้จัก และทึมงานได้ประเมินว่าอนุภาคใหม่นี้น่าจะเป็นอนุภาคโบซอนหรืออนุภาคสื่อนำแรง มีมวลราว 33-34 เท่าของอิเล็คตรอน ปรากฏเป็นช่วงเวลาสั้นๆราว 10 เฟมโตวินาที วัดพลังงานได้ 17 MeV (เมกะอิเล็กตอนโวลต์) ซึ่งเป็นที่มาของชื่อเล่นของอนุภาคนี้ว่า “X17”

ทีมงานจึงทดลองซ้ำในปีนี้ โดยเปลี่ยนมาใช้ไอโซโทปของฮีเลียม-4 แทน ปรากฏว่าผลที่ได้ออกมาเป็นแบบเดียวกัน คือคู่อนุภาคอิเล็กตรอนและโพสิตรอนที่เกิดขึ้นทำมุมกว้าง 115 องศา และเมื่อคำนวนความผิดปกติในการแยกมุมกว้างพบการปรากฏของอนุภาคใหม่ไม่ต่างกันกับการทดลองเมื่อปี 2559 คือ มีมวลราว 33-34 เท่าของอิเล็คตรอน ปรากฏเป็นช่วงเวลาสั้นๆราว 10 เฟมโตวินาที และวัดพลังงานได้ 17 MeV ซึ่งผลการทดลองออกมาแบบนี้ถือว่ามีนัยสำคัญทางสถิติที่ให้ระดับความเชื่อมั่นระดับ 7 ซิกมา (หมายถึงมีความเป็นไปได้น้อยมากที่จะเกิดขึ้นโดยเหตุบังเอิญ)

ทีมผู้วิจัยนิยามแรงพื้นฐานชนิดใหม่ที่เกิดจากอนุภาคโบซอน X17 ว่ามีลักษณะเป็น “แรงหนีโปรตอน” (protophobic force) เนื่องจากมันให้แรงผลักออกมา และแรงใหม่นี้อาจเป็นคำตอบของสิ่งที่ตามหากันมานานเกี่ยวกับมวลที่หายไปของจักรวาลหรือ “สสารมืด” นั่นเอง

อย่างไรก็ตาม การค้นพบแบบนี้ยังต้องการให้มีการทดลองซ้ำโดยทีมวิจัยอื่นไม่เกี่ยวข้องกัน หากผลยืนยันว่าเป็นจริง ผู้ค้นพบก็น่าจะเป็นตัวเต็งของรางวัลโนเบล และวิชาเรียนฟิสิกส์ทั่วโลกคงต้องรื้อตำราเรียนกันใหม่ที่ต้องเพิ่มแรงพื้นฐานที่ 5 เข้าไปในบทเรียน

ที่มาและเครดิตภาพ http://www.sci-news.com/physics/x17-particle-07892.html

เรียบเรียงโดย @MrVop