نیروی پنجم
نیروی پنجم نیروی هنوز ناشناخته‌ای است که گمان می‌رود بر پایهٔ چند نظریه به عنوان نیروی دیگری می‌تواند در کنار چهار نیروی بنیادی: گرانش، الکترومغناطیس، نیروی هسته‌ای قوی و نیروی هسته‌ای ضعیف در کار باشد. در فیزیک، این چهار نیرو اساس تمام فعل و انفعالات شناخته شده در طبیعت را بنا به باور کنونی تشکیل می‌دهند. برای توضیح مشاهدات مختلف غیرعادی گمانه‌زنی در مورد وجود نیروی پنجمی ارائه شده که با نظریه‌های موجود سازگار نیست. ویژگی‌های این نیروی پنجم بستگی به فرضیهٔ مطرح شده دارد. بسیاری نیرو را تقریباً در حد نیروی گرانش فرض می‌کنند (یعنی بسیار ضعیف‌تر از نیروی الکترومغناطیسی یا نیروهای هسته‌ای است) با دامنه‌ای از کمتر از یک میلی‌متر گرفته تا مقیاس‌های کیهان‌شناسی. بنا بر پیشنهاد دیگر، نیروی ضعیف جدیدی است که بزون‌های W′ و Z′ واسطهٔ آن است.
در دهه‌های اخیر به دلیل کشف دو پدیده در کیهان‌شناسی که با نظریه‌های فعلی توضیح داده نمی‌شود، جستجوی برای نیروی پنجم افزایش یافته‌است. دانسته شده که بیشتر جرم جهان را شکل ناشناخته‌ای از ماده به نام ماده تاریک تشکیل می‌دهد. بیشتر فیزیکدانان معتقدند که ماده تاریک از ذرات زیر اتمی جدید و کشف نشده تشکیل شده‌است.[۱] اما برخی معتقدند که این ماده می‌تواند مربوط به یک نیروی اساسی ناشناخته باشد. دوم، همچنین اخیراً کشف شده که انبساط جهان در حال شتاب است، که به نوعی انرژی به نام انرژی تاریک نسبت داده شده‌است. برخی از فیزیکدانان حدس می‌زنند که نوعی انرژی تاریک به نام جهان شتاب‌دار می‌تواند نیروی پنجم باشد.[۲][۳][۴]
رویکردهای تجربی
[ویرایش]آزمودن یک نیروی بنیادی نو می‌تواند آزمونی دشوار باشد. به عنوان مثال: گرانش نیرویی چنان ضعیف است که فعل و انفعال گرانشی بین دو جسم تنها زمانی قابل توجه می‌شود که کنش‌های گرانشی یکی از آنها (جرم یکی از آنها) زیاد باشد؛ بنابراین، برای اندازه‌گیری فعل و انفعالات گرانشی بین اجسامی که در مقایسه با زمین کوچک هستند به تجهیزات بسیار حساسی نیاز است تا در مقایسه با زمین نیروی گرانش آن را اندازه‌گیری کند. نیروی بنیادی جدید (یا "پنجم") نیز به همین ترتیب ممکن است ضعیف باشد و بنابراین بازشناسی و تشخیص آن دشوار است. با این وجود، در سال‌های پایانی دههٔ ۱۹۸۰، نیروی پنجمی که در حد مقیاس‌های شهری (با دامنهٔ حدود ۱۰۰ متر) کنش دارد، توسط پژوهشگران (فیشباخ و دیگران) گزارش شد[۵] که در حال تجزیه و تحلیل نتایج بررسی‌های فیزیک‌دان مجارستانی لوراند اتووش در اوایل سدهٔ گذشته بودند. باور او بر این بوده که این نیرو با ابربار در ارتباط است. در طول چندین سال، آزمایش‌های دیگر نتوانسته‌اند این نتیجه را تکرار کنند.[۶]
بسته به نوع نیروی مورد نظر و دامنهٔ آن، دست کم سه نوع جستجو می‌تواند در این باره انجام شود.
منابع
[ویرایش]- ↑ Chown, Marcus (17 August 2011). "Really dark matter: Is the universe made of holes?". New Scientist.
Pretty much everyone thinks that this so-called dark matter is made of hitherto undiscovered subatomic particles.
- ↑ Wetterich, C. "Quintessence – a fifth force from variation of the fundamental scale" (PDF). Heidelberg University.
- ↑ "[no title cited]" (PDF). CERN.
- ↑ Cicoli, Michele; Pedro, Francisco G.; Tasinato, Gianmassimo (2012). "Natural quintessence in string theory". Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. 2012 (7): 044. arXiv:1203.6655. Bibcode:2012JCAP...07..044C. doi:10.1088/1475-7516/2012/07/044. S2CID 118461474.
- ↑ Fischbach, Ephraim; Sudarsky, Daniel; Szafer, Aaron; Talmadge, Carrick; Aronson, S.H. (6 January 1986). "Reanalysis of the Eötvös experiment". Physical Review Letters. 56 (1): 3–6. Bibcode:1986PhRvL..56....3F. doi:10.1103/PhysRevLett.56.3. PMID 10032514.
- ↑ "Eöt-Wash group". University of Washington. – the leading group searching for a fifth force.
- مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «Fifth force». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی، بازبینی‌شده در ۷ آوریل ۲۰۲۱.