قال علماء فيزياء نظرية من جامعة كاليفورنياإن اكتشافا محتملا لجزيئات دون الذرية لم تكن معروفة سابقا، ربما يدل على وجود قوة خامسة في الطبيعة قد تعيد صياغة فهمنا للكون.
ووصف أستاذ الفيزياء وعلم الفلك جوناثان فينغ هذا الاكتشاف بأنه "ثوري"، وقال "لعقود عرفنا وجود أربع قوى أساسية هي: الجاذبية، والكهرومغناطيسية، والقوة النووية الصغرى (وتعرف أيضا بالقوة النووية الضعيفة)، والقوة النووية الكبرى (وتعرف أيضا بالقوة النووية الشديدة).
وأضاف أنه "إذا تأكدنا بمزيد من الاختبارات، فإن هذا الاكتشاف عن احتمال وجود قوة خامسة سيغير كليا فهمنا للكون، مع تبعات ذلك على توحيد القوى والمادة المظلمة".
ووصل الباحثون إلى دراسة أجراها منتصف العام 2015 علماء الفيزياء النووية التجريبية في الأكاديمية المجرية للعلوم، الذين كانوا يبحثون عن "الفوتونات المظلمة"، وهي جزيئات من شأنها أن تدل على المادة المظلمة غير المرئية التي يقول علماء الفيزياء إنها تشكل نحو 85% من كتلة الكون.
وكشف هذا العمل عن "شذوذ اضمحلال إشعاعي" يشير إلى وجود جزيئات خفيفة، أثقل من الإلكترون بثلاثين مرة فقط.
وبحسب فينغ فإن العلماء المجريين لم يتمكنوا من تأكيد إن كانت هذه قوة جديدة، فهم "ببساطة شاهدوا فائضا من الأحداث التي تدل على جزيء جديد، لكن لم يكن واضحا لهم إن كان هذا جزيء مادة أو جزيء حامل للقوة".
ودرس فريق علماء جامعة كاليفورنيا بيانات الباحثين المجريين، فضلا عن جميع التجارب الأخرى السابقة في هذا المجال، التي أظهرت أن الدليل ينفي بقوة أن تكون من جزيئات المادة أو الفوتونات المظلمة.
ولذلك تقدم الباحثون بنظرية جديدة تجمع كافة البيانات الموجودة، وقرروا أن الاكتشاف يمكن أن يعني وجود قوة أساسية خامسة. ونشر التحليل الأولي أواخر أبريل/نيسان الماضي على موقع "أرخايف" (arXiv)، كما طرحوا الجمعة الماضية ورقة تابعة توضح نتائج العمل الأول على نفس الموقع.
ويظهر عمل فريق جامعة كاليفورنيا أنه بدلا من أن يكون الجزيء "فوتونا مظلما" فإنه قد يكون "بروتوفوبك إكس بوزون" (protophobic X boson). ويوضح المحلل الشريك في الدراسة وأستاذ الفيزياء وعلم الفلك تيموثي تايت أنه بينما تؤثر قوة الكهرباء العادية على كل من الإلكترونات والبروتونات، فإن هذا البوزون الجديد يتفاعل فقط مع الإلكترونات والنيوترونات وضمن مدى محدود للغاية، مؤكدا أنه "لا يملك أي بوزون راقبناه مثل هذه الخصائص".
ويؤكد فينغ أن مزيدا من الاختبارات أمر حيوي لتأكيد هذا الاكتشاف الذي يفتح حقولا جديدة أمام العلماء، ومن بينها إمكانية دمج هذه القوة الخامسة في القوة الكهرومغناطيسية والقوتين النوويتين الصغرى والكبرى لتشكيل "قوة أعظم وأكثر جوهرية".