どのようにそのことについて！ガリレオ氏の発見は正しかった。」その結論は、これまでに見た中で最も慎重な実験に基づいたものではありませんでしたが、月で行われたという点で最も壮観な実験の 1 つです。
1971 年、アポロ 15 号の宇宙飛行士デイビッド スコットが同じ高さから羽とハンマーを落とし、それらが同時に月面に衝突したことを発見しました。ピサの斜塔での彼の (おそらく外典的) 実験からガリレオが主張したように、重力による加速度は物体の質量や組成に依存しません。
それともそうですか？ The New York Times の一面の見出しにジャンプします 1986 年 1 月:「宇宙の 5 つの力のヒント ガリレオの発見に挑戦」。新聞は一流の物理学雑誌 Physical Review Letters の論文について報道していました 物理学者エフライム・フィッシュバッハと彼の同僚によって、重力による加速が問題の物体の化学組成に応じて変化するという証拠を説明しています。重力は、私たちが思っていたものとはまったく異なっていたようです。その効果は、The New York Times レポーターのジョン・ノーブル・ウィルフォードは、私たちがすでに知っている 4 つの基本的な力に加えて、「第 5 の力」と名付けました。
それから 30 年以上が経ち、この推定上の第 5 の力を検証するために多くの実験が行われました。しかし、その驚くべき正確さにもかかわらず、説得力のある証拠を見つけた人はいません。しかし、その検索は弱まる兆しを見せていません。過去 1 年間でさえ、そのような力が存在するという新たな興味をそそるヒントが核物理学の実験から明らかになり、新たな憶測と興奮を引き起こしました.
バランスにかかっているのは、現代物理学の基本原則の一部です。一部の物理学者は、現在の基本理論を拡張し、統一する努力によって、第 5 の力が許容され、要求さえされていると信じています。他の人たちは、そのような力が、宇宙のすべての通常の物質を上回っているように見える神秘的な暗黒物質に光を当てるかもしれないと期待しています.カリフォルニア大学アーバイン校の物理学者ジョナサン・フェンは、「もしそれが存在するなら、既知の力を統一しようとする私たちの試みは時期尚早であったことを意味するでしょう.5番目のものも統一することになるでしょう.」
十分な証拠がないのに、自然の別の基本的な力について推測する必要はありません。もともとの動機は、ガリレオの時代でも高く評価されていました。質量については 2 つの考え方があります。 1 つは慣性から来ています。オブジェクトの質量は移動に対する「抵抗」であり、これは質量が大きいほど大きくなります。もう 1 つは重力によるものです。アイザック ニュートンの万有引力の法則によれば、リンゴと地球などの 2 つの質量の間で発生する重力は、それらの質量をそれらの間の距離の 2 乗で割った積に比例します。この力により、落下するリンゴは加速します。質量の 2 つの定義が同じである場合に限り、重力加速度は加速される質量の量に依存しません。
しかし、それらは同じですか？そうでない場合、さまざまな質量がさまざまな速度で重力下に落ちることになります。より大きな質量が「より速く落下する」べきであるという直感的な考えは、ガリレオの前にテストを動機づけていました.オランダの自然哲学者シモン・ステビンは、1586 年頃にデルフトの時計塔から鉛球を落としたと考えられており、地面に到達するまでの時間に検出可能な違いは見られませんでした。ニュートン自身が 1680 年頃に、質量が異なるが同じ長さの振り子が同じ振動周期を持つかどうかを測定することによって、この考えをテストしました。彼の研究は、1832 年にドイツの科学者フリードリッヒ ヴィルヘルム ベッセルによってより正確に繰り返されました。どちらも検出可能な違いは見つかりませんでした。
慣性質量と重力質量が同じであるという考えは、弱い等価原理として知られています。アインシュタインが 1912 年から 1916 年頃に一般相対性理論を策定したとき、これは重要な問題になりました。この理論は、重力によって引き起こされる加速は、自由空間で同じ力を受ける物体の加速と同じであるという中心的な考えに基づいていました。そうでなければ、一般相対性理論は機能しません。
「等価原理は、一般相対性理論の基本的な仮定の 1 つです」と、メリーランド州ゲイザーズバーグにある高精度測定のメッカである国立標準技術研究所で働くステファン シュラミンガーは言います。 「そのため、徹底的にテストする必要があります。等価原理のテストは比較的安価で簡単ですが、違反が見つかった場合は大きな影響を与える可能性があります。これらの実験を行わないのは不注意です。」
弱い等価原理が失敗した場合、2 つの可能性があります。 2 つの質量間の重力に対するニュートンの式 (重力が極端でない場合に一般相対性理論が予測するものでもあります) は、わずかに不正確であり、微調整が必要です。または、重力はそのままで問題ないかもしれません。この 5 番目の力は、重力、電磁気、原子核内の亜原子粒子の相互作用を支配する強い核力と弱い核力という、私たちがすでに存在することがわかっている 4 つに追加されます。 「修正された重力」または第 5 の力について考えるかどうかは、最終的には単に意味論的な違いであるとフィッシュバッハは言います。
いずれにせよ、Feng は次のように述べています。
アインシュタインが彼の新しい重力理論をそれに結び付けたときまでに、弱い等価原理はすでにいくつかの非常に厳しいテストを受けていました. 19 世紀の終わりに、ブダペスト大学で働いていたロラーンド エウトヴェシュ男爵という名のハンガリーの貴族が、2 つの塊を微妙なバランスで配置することでテストできることに気付きました。
Eőtvős は、ねじり天秤として知られる器具を使用しました。彼は、糸で吊り下げられた水平な棒の端に 2 つの物体を取り付けました。オブジェクトが同じ重量 (同じ重力質量) を持っている場合、ロッドは水平にバランスが取れています。しかし、物体の慣性質量に依存する、地球の自転による遠心力も質量に発生します。慣性質量が重力質量と同じ場合、すべての力が釣り合っており、ロッドは静止したままです。しかし、それらが異なる場合、質量は地球の自転のために水平から離れて揺れる傾向があります.
そして、2 つの質量が異なる「スイング」を経験する場合 (1 つの可能性として、弱等価原理からの逸脱が組成に依存するため)、ロッドは正味のねじれ力 (トルク) を経験し、回転します。この回転が非常にわずかであっても、たとえば、ロッドに取り付けられたミラーからの光線の偏向を測定することによって検出される場合があります。
さて、実際のところ、重力は地球上の場所によってわずかに異なります。これは、惑星が滑らかで均一な球体ではないためです。岩石は密度が異なるため、わずかに異なる重力タグを発揮します。 Eőtvős の実験の精度では、近くの大学の建物の存在でさえ、結果を乱す可能性があります。これらの局所的な変動を排除する 1 つの方法は、ぶら下がっているロッドの 2 つの異なる方向 (東西と南北など) について測定を実行することです。どちらも同じ局所的な重力の影響を受けるはずですが、遠心力は異なります。したがって、弱い等価性からのずれは、2 つの測定値間のトルクの差として現れます。このアプローチは、違いに敏感になるようにバランス テストを設定するという一般的な戦略に適合します。 2 つの試験質量または構成間の重力加速度:そうすれば、局所的な影響や、絶対力をどれだけ正確に測定できるかについて心配する必要がなくなります。
ただし、局所的な摂動も時間とともに変化する可能性があります。通過するトラックでさえ、わずかな重力擾乱を引き起こす可能性があります。そのため、研究者はそのようなことを除外するように注意する必要がありました.実際、観察している実験者の存在でさえ重要かもしれません。そのため、ハンガリーの科学者は天秤が静止するまで離れて立ち、彼らの存在に慣れる前に実験室にダッシュして測定を行いました (ねじれ時間はゆっくりとした 40 分でした)。
Eőtvős は、精密工学の傑作である修正されたトーション バランスを構築しました。吊り下げロッドの一方の端には標準のプラチナ塊があり、もう一方の端には他の材料のサンプルが吊るされていました。ロッドは、回転して向きを変えることができる三脚に取り付けられました。可動部品に取り付けられた望遠鏡と鏡は、ロッドの回転が発生したかどうかを示すことができました。環境の温度のわずかな不均衡が装置のゆがみを引き起こし、誤った回転につながる可能性があるため、アセンブリ全体が密閉された断熱チャンバーに入れられました。実験をさらに精巧に正確にするために、研究者は後に、光が温度変化を生じないように、暗く密閉された部屋で実験を行うことにしました。さらに、彼らは装置を海藻で断熱された二重テントの中に入れました。
ハンガリーの研究者は、1889 年にトーション バランスの実験を開始しました。そのとき、いくつかの異なる物質の質量の慣性重力質量等価性からの偏差が原因で、2000 万分の 1 の精度で検出可能な回転がないことを発見しました。
そのため、19 世紀の終わりまでには、弱等価原理を疑う理由はないように思われました。しかし、まさにその時、新たな理由が現れ始めました。一つには、放射能の発見は、原子内に閉じ込められた未知のエネルギー源の存在を示唆しました。さらに、アインシュタインの特殊相対性理論は、物質と質量に関する新しい視点を提供しました。質量はエネルギーに変換できるようで、速度に敏感で、物体の速度が光速に近づくにつれて増加しました。このすべてに留意して、1906 年にドイツの王立科学協会ゲッティンゲンは、Eőtvős の実験をインスピレーションとして引用して、「慣性と重力」の等価性のより感度の高いテストに対して 4,500 マルクの賞金を提供しました。
Eőtvős自身は、戦いに戻ることに抵抗できませんでした。 「彼はこの種の実験の世界的専門家でした」とフィッシュバッハは言います。彼とブダペストの彼の学生である Dezső Pekár と Jenő Fekete は、銅、水、アスベスト、高密度の木材など、さまざまな材料のテストに何千時間も費やして、ねじりバランスの実験を片付けました。彼らは 1909 年に調査結果を提出し、精度が 2 億分の 1 に向上したと主張しました。しかし、作品の完全な報告は、エウトヴェシュの死から 3 年後の 1922 年まで出版されませんでした。彼の学生のもう一人、János Renner は研究を続け、1935 年にハンガリー語で出版し、20 億から 50 億分の 1 の弱等価原理を検証したと主張しました。
当時、そのような感受性は本当に可能でしたか？一般相対性理論の専門家である物理学者のロバート・ディッケは、1960 年代に同じ問題に取り組むようになったとき、疑問を呈しました。ディッケの批判が正しいかどうかに関係なく、ディッケと彼の同僚は、1000 億分の 1 の精度を達成した、より洗練されたねじりバランスを使用しました。彼らは、地球の重力ではなく太陽の重力によって引き起こされたテスト質量の加速度を測定することによってそれを行いました.これは、地球を回転させてバランスを崩す必要がないことを意味しました。地球が太陽の周りを移動するにつれて、引力の方向自体が回転していました。弱い等価性からの逸脱は、地球の自転に合わせて 24 時間ごとに変化する信号として現れるはずであり、局所的な重力変動やその他の外乱による誤った信号とこれを区別する正確な方法を提供します。ディッケと彼の同僚は、そのような逸脱の兆候は見ませんでした:ニュートンの重力の法則を第 5 の力で修正する必要があるという兆候はありませんでした。
物理学者は今満足していますか？
フィッシュバッハは、1975 年にパデュー大学の同僚であるロベルト コレッラと同僚によって行われた、亜原子粒子に対するニュートン重力の影響を調べた実験について聞いた後、第 5 の力に興味を持つようになりました。フィッシュバッハは、重力がニュートンの理論ではなく一般相対性理論を重力の適切な説明にするのに十分強い状況で、亜原子粒子を使って同様の実験を行うことが可能かどうか疑問に思いました。
彼は、粒子加速器で生成されるカオンとその反物質の兄弟である反カオンと呼ばれるエキゾチックな粒子を使用してそうすることを考え始めました。シカゴ近くのフェルミラボ加速器施設でのカイオンの研究を分析したフィッシュバッハは、ある種の新しい力が粒子の挙動に影響を与えているのではないかと疑うようになりました。この力は、B で表されるバリオン数と呼ばれる量に敏感でした。 .
これは、質量やエネルギーとは異なり、日常的な意味を持たない素粒子の特性です。これは、原子核の陽子と中性子を構成するクォークと反クォークと呼ばれるさらに基本的な構成要素の数の単純な算術和に等しい.ただし、問題は次のとおりです。この新しい力がバリオン数に依存している場合、異なる化学元素は異なる数の陽子と中性子を持っているため、材料の化学組成に依存するはずです。より正確には、B の比率に依存します。 構成原子の質量に。単純に、原子質量は陽子と中性子の合計から得られるため、この比率はすべての場合に一定であるべきだと思われるかもしれません。しかし、実際には、これらすべての構成要素の総質量のごく一部が、それらを結合するエネルギーに変換されます。このエネルギーは、原子ごとに異なります。したがって、各要素には固有の B があります /質量比.
合成に依存する力……そう、エウトヴェスが求めていたものではなかったのだろうか？フィッシュバッハは、ハンガリーの男爵の結果に戻って詳しく調べることにしました。 1985 年の秋、彼と生徒のキャリック タルマッジは B を計算しました。 / Eőtvős と彼の学生のサンプル中の物質の質量比。彼らが見つけたものは彼らを驚かせました.
ハンガリーのチームは、さまざまな物質の測定された重力加速度の偏差が非常に小さいことを発見しましたが、明らかにパターンがなく、これらが単なるランダムエラーであることを示唆しています.しかし、フィッシュバッハとタルマッジがこれらの偏差を B に対してプロットすると、 /mass ratio, 彼らは直線的な関係を見て、質量の間に非常に小さな反発を誘発する力を示唆し、それらの重力を弱めた.
Eőtvős のサンプルの化学組成を推測するのは必ずしも容易ではありませんでした — スネークウッドと「スエット」について、誰が確信できるでしょうか? — しかし、彼らが見る限り、関係は成り立っていました。最も顕著なケースの 1 つで、プラチナと硫酸銅の結晶が同じ偏差を持つことが判明しました。これら 2 つの物質のすべて (密度など) は、ほぼ同じ B を除いて異なります。 /質量比.
フィッシュバッハとタルマッジは、これらの調査結果を 1986 年の論文で発表し、ポスドクのピーター バックの助けを借りて、Eőtvős のチームによる元の 1922 年の報告書を翻訳することができました。 Purdueグループの論文はDickeによってレビューされ、Dickeはいくつかの疑問を表明しましたが、最終的には出版されるべきだと感じました.ディッケは後に論文を発表し、Eőtvős 測定値の異常は装置内の温度勾配によって説明できると主張しました。しかし、そのような日常的な環境の影響が、バリオン数のようなエキゾチックな量との説得力のある相関関係をどのように生み出すのかを理解するのは困難でした.
この言葉が広まると、ニューヨーク タイムズだけでなく、世界中が電話をかけてきました。 伝説のリチャード・ファインマンも、論文が出版されてから 4 日後にフィッシュバッハの家に電話をかけ、当初はいたずらだと思っていました。ファインマンは感銘を受けず、フィッシュバッハとロサンゼルス・タイムズの両方で同じことを言った .しかし、彼がまったく興味を示さなかったことは、パデュー大学のチームの挑発的な結果がいかに人々の話題を呼んだかを示していました。
私たちの論文が自然界に新しい力が存在することを示唆していたことを考えると、「参照プロセスがこれほどスムーズに進んだことは驚くべきことかもしれません」とフィッシュバッハは書いています。しかし、おそらく、第 5 の力が存在する可能性を疑う理論的および実験的な理由がすでに存在していたという事実によって、道はスムーズになったのでしょう。
1955 年、中国系アメリカ人の物理学者 T.D. リーと C.N. 2 年後に基本的な粒子相互作用に関する研究でノーベル賞を受賞したヤンは、バリオン数に依存する新しい力のアイデアを探求し、Eőtvős の研究を使用して、それがどれほど強力であるかの限界を設定しました。 Lee は、彼の論文が出版されてからわずか 1 週間後に Fischbach に会い、彼を祝福しました。
さらに、1970 年代後半に、オーストラリアの 2 人の地球物理学者、フランク ステイシーとゲイリー タックが、ニュートンの引力の方程式で力と質量を関連付ける重力定数の正確な測定を行いました。彼らは、実験室で以前に測定された値とは大幅に異なる値を報告しました。これらの結果を説明する 1 つの方法は、数キロメートルの距離で作用する新しい力を呼び出すことでした。 Stacey と Tuck の測定は、1970 年代初頭に日本の物理学者藤井康典が行った「非ニュートン重力」の可能性に関する研究に部分的に触発されたものです。
1986年以降、狩りが始まりました。第 5 の力が実際に数万メートルから数千メートルの距離で作用した場合、地表上空での自由落下についてニュートン重力が予測するものからの偏差を検出できるはずです。 1980 年代後半、マサチューセッツ州ベッドフォードのハンスコムにある米国空軍研究所のチームは、ノースカロライナ州の 600 メートルのテレビ塔で重力による加速度を測定し、実際には「第 6 の力」と思われるものの証拠を報告しました。というのは、フィッシュバッハの反発する第 5 の力とは対照的に、それは重力を強めるように見えたからです。しかし、その後の分析の後、これらの主張は消滅しました。
最も大規模な研究は、物理学者のチームによってシアトルのワシントン大学で行われ、「Eőtvős」(「Ert-wash」に近い) の適切なハンガリー語の発音を利用して、自らを Eot-Wash グループと呼んだ。フィッシュバッハによれば、彼らは核物理学者のエリック・アデルバーガーが共同で率いていました。 Eot-Wash チームは最先端のねじり天秤を使用し、測定値からアーティファクトを排除するためにあらゆる予防措置を講じました。結果:何もありません。
最も刺激的で示唆に富む実験の 1 つは、1986 年の発表の直後に、ニューヨーク州アプトンにあるブルックヘブン国立研究所のピーター ティーバーガーによって開始されました。彼は水の入ったタンクに中空の銅球を浮かせ、崖の端近くに置きました。 1987 年に Thieberger は、球体がエッジの方向に一貫して移動したことを報告しました。この場合、周囲の岩による引力は小さくなりました。これは、重力に対抗する反発力が実際に存在する場合に予想されることです。これは、著名な物理学雑誌に掲載された第 5 の力を裏付ける唯一の証拠でした。なぜそれだけがそのようなものを見たのですか？それはまだ謎です。 「ティーバーガーの実験のどこが間違っていたのかは明らかではありません」とフィッシュバッハは書いています。
1988 年までに、フィッシュバッハは第 5 の力を探す 45 回以上の実験を数えました。しかし、5 年後、その兆候を示したのは Thieberger だけでした。 1986 年の論文の 10 周年を記念する講演で、フィッシュバッハは次のように認めました。中距離または長距離の力。」
フィッシュバッハが悲しげに言うように、彼は存在しないものの発見者であるかのように思われ始めました。この雰囲気は、当時イェール大学にいた物理学者のローレンス・クラウスによって捉えられました。彼は 1986 年の論文に対して、フィジカル レビュー レターに正式に提出しました。 1638 年の著書 Discourses on Two New Sciences で報告された、重力下で転がり落ちるボールの加速に関するガリレオの実験を再分析したと主張する偽の論文 、そして「第三の力」（重力と電磁気力に加えて）の証拠を発見したこと。この論文は、投稿時と同じ精神でジャーナルによって却下されました。これは、社内で明確に書かれた 6 人のなりすましレフェリーのレポートに基づいています。
第 5 の勢力がほぼ普遍的に検出されない状態が数十年続いた後、ゲームは終了したと考えるかもしれません。しかし、どちらかといえば、物理学者が科学の基礎を拡張しようとするにつれて、第5の力を信じる理由はますます魅力的で多様になっています. 「現在、第 5 の力の源となりうる新しい基本的な相互作用を示唆する何千もの論文があります」とフィッシュバッハは言います。 「理論的な動機は非常に圧倒的です。」
たとえば、すべての既知の粒子とその相互作用を説明する「標準モデル」を超えて物理学を拡張しようとする最新の理論は、現実の次の層を明らかにしようとするときに、新しい相互作用のいくつかの可能性を投げかけます。これらの理論のいくつかは、電磁気力、強い力、弱い力が光子などの「力の粒子」に関連付けられていることが知られているように、未知の力の「キャリア」として機能する可能性のある新しい粒子を予測しています。
修正ニュートン力学 (MOND) と呼ばれるニュートン重力からの逸脱を予測するモデルのグループも提唱されており、銀河内の星の動きのいくつかの側面を説明するために提唱されています。重力のみを介してのみ（またはほとんどのみ）物質。 MOND 理論を支持する明確な証拠は発見されていませんが、暗黒物質粒子の広範な検索が兆候をもたらさないため、一部の物理学者は MOND 理論がますます有望であることに気付きました.
あるいは、第 5 の力が暗黒物質そのものの解明に役立つかもしれない、と Feng は言います。私たちが知る限り、暗黒物質は重力を介してのみ他の物質と相互作用します。しかし、第 5 の力も感じられることが判明した場合、Feng は次のように述べています。
さらに、現在最も支持されているひも理論のバージョンなど、おなじみの 3 つを超える空間の余分な次元を呼び出すいくつかの理論では、ミリメートル以下の短い距離で作用する重力に似ているが、重力よりもかなり強い力が存在する可能性があると予測しています。 /P>
これは、一部の研究者が現在検討している規模です。これは、非常に小さな隙間で隔てられた小さな塊の間の力を、非常に正確に測定することを意味します。 3 年前、フィッシュバッハと同僚は、わずか 4000 万分の 1 ミリから 80 億分の 1 ミリしか離れていない小さな粒子に対してこれを行うことに着手しました。このような測定の難しさは、カシミール力と呼ばれる、この近くにある物体間にすでに引力が存在することです。これは、さらに接近すると分子同士が弱くくっつく、いわゆるファンデルワールス力と同じ起源を持っています。これらの力は、物体内の電子雲の同期スロッシングから発生し、電子の電荷のために静電引力を引き起こします。カシミール力は、基本的に、物体が数ナノメートル以上離れている場合にファン デル ワールス力がどうなるかであり、ギャップを横切る電子変動間の時間遅延が重要になります。
フィッシュバッハと彼の同僚は、カシミール力を抑制する方法を発見し、テスト質量を金の層でコーティングすることにより、カシミール力を約 100 万倍弱めました。彼らは、半径が約 15 万分の 1 ミリの金でコーティングされたサファイア ビーズを固体プレートに取り付け、その動きを電子的に検出することができました。次に、ビーズのすぐ下にある金とシリコンのパッチでパターン化された微小なディスクを回転させました。金とシリコンによって加えられる力に違いがあれば、ビーズの振動が発生するはずです。そのような効果は見られませんでした。つまり、これらの微視的なスケールでは、材料に依存する 5 番目の力の可能性のある強さに、さらに厳しい制限を設けることができました。
トーションバランス測定は、この領域でも使用できます。東京大学宇宙線研究所の研究者は、この装置を使用して、第 5 の力によって引き起こされる標準的なカシミール力からの偏差を探しました。彼らが見つけたのは、そのような力がどれだけ強くなり得るかについて、さらに厳しい下限だけでした.
第 5 の力を直接検出するだけでなく、フィッシュバッハが当初考えていた方法、つまり基本粒子の高エネルギー衝突を通じて、それを見つけることもまだ可能かもしれません。 2015 年、ハンガリーのデブレツェンにある原子核研究所の Attila Krasznahorkay 率いるチームは、リチウム箔で陽子を発射することによって形成されたベリリウム原子の不安定な形態が、電子とそれに対応する反物質のペアを放出することによって崩壊するという、予想外のことを報告しました。陽電子。サンプルから約 140 度の角度で放出される電子-陽電子対の数が増加しましたが、これは核物理学の標準的な理論では説明できませんでした。
この結果は、フェンと彼の同僚が昨年、新しい「力の粒子」の一時的な形成によって説明できることを示唆するまで、ほとんど無視されていました。言い換えれば、この仮説上の粒子は、わずか数兆分の 1 ミリメートルという非常に短い範囲で、5 番目の力を運ぶことになります。
それらは他の研究者によってまだ再現されていませんが、ハンガリーの調査結果はかなり堅実に見えます.それらが単なるランダムな統計的変動である可能性は非常に小さく、1000 億分の 1 程度であると Feng は言います。 「それ以上に、データはそれらが新しい粒子によって引き起こされたという仮説に見事に適合します」と彼は言います。 「そのような新しい粒子が存在する場合、これはまさにそれが明らかになる方法です。」 Schlamminger は、ハンガリーの観察に対する Feng の解釈が「2016 年に起こったエキサイティングなことの 1 つ」であることに同意します。
「それが新しい粒子であることはまだ確認できていませんが、もし本当なら革命的です。素粒子物理学における少なくとも 40 年間で最大の発見です。」彼の理論的研究では、推定上の新粒子は電子のわずか 33 倍重いと予測されています。もしそうなら、粒子の衝突を作るのは難しいことではありませんが、見るのは難しいでしょう. 「それは非常に弱く相互作用しており、以前のすべての実験を回避できたことを示しました」と Feng は言います。おそらく、ジュネーブの素粒子物理学センター CERN のラージ ハドロン コライダーなどのコライダーで検出される可能性があると、彼は付け加えます。
したがって、第 5 勢力の仮説は尽きることはありません。実際、素粒子物理学の標準モデルや一般相対性理論では現在の理論では説明できない基礎物理学や宇宙論の観測は、物理学者に新しい力や新しいタイプの暗黒物質や暗黒エネルギーなど。これが物理学の常套手段です。他のすべてが失敗した場合、ボードに新しいピースを置き、それがどのように動くかを確認します。確かに、私たちはまだ第 5 の力の説得力のある証拠を見たことがありませんが、暗黒物質、超対称性、余分な次元の直接的な兆候も見たことがありません。第 5 の部隊が居住する可能性のある領土の大部分を除外しましたが、まだ多くの地形が影に残されています.
とにかく捜索は続く。 2016 年 4 月、欧州宇宙機関は、マイクロスコープと呼ばれるフランスの衛星を打ち上げました。この衛星は、前例のない精度で宇宙における弱等価原理をテストすることを目的としています。ネストされた 2 組の金属シリンダーを自由落下させます。1 組は同じ重いプラチナ - ロジウム合金でできており、もう 1 組は軽量のチタン - バナジウム - アルミニウムの外側のシリンダーを持っています。円柱が材料に非常にわずかに依存する速度で落下すると、弱等価原理からの逸脱が千兆分の 1 のレベルで発生し、現在の地球ベースの実験で検出できるよりも約 100 倍小さくなります。衛星の電気センサーで違いを測定できるはずです.
フランス航空宇宙研究センター (ONEERA) の科学者で、顕微鏡プロジェクトを管理している Joel Bergé は、次のように述べています。彼は、ミッションの科学的操作は昨年 11 月に開始され、最初の結果はこの夏に公開される予定であると述べています。
このようなハイテク研究にもかかわらず、フィッシュバッハが繰り返し戻ってきたのは、Eőtvős のねじりバランスの実験です。当時、ハンガリー人には、構成に依存する第 5 の力を期待する理論的な動機はありませんでした。信じられないほど繊細な作業において、無意識のうちに彼らを揺るがすことはできませんでした。 「彼らのデータを説明する必要があるものは何でも、当時は概念的に存在しなかったし、存在することもできませんでした」とフィッシュバッハは言います。それでも彼らは、結果のランダムな分散ではなく、系統的な偏差である何かを見たように見えました. 「私は、彼らがしたことについて何かを見逃しているのではないかと考え続けています」とフィッシュバッハは言います。 「それはまだパズルです。」
フィリップ・ボールはロンドンを拠点に活動するライターです。彼の最新の本はです 水の王国:中国の秘密の歴史.
