Una quinta forza?

Recenti studi che indicano la possibile scoperta di una particella subatomica in precedenza sconosciuta potrebbero fornire la prova di una quinta forza fondamentale della natura, secondo uno studio pubblicato su Physical Review Letters dai fisici teorici dell’University of California, Irvine.

“Se questo è vero, si tratta di una scoperta rivoluzionaria”, ha affermato il professor Jonathan Feng. “Per decenni, abbiamo conosciuto 4 forze fondamentali: forza gravitazionale, forza elettromagnetica, forza nucleare forte e debole. Se confermata da futuri esperimenti, questa scoperta di una possibile quinta forza potrebbe cambiare completamente la nostra comprensione dell’Universo, relativamente all’unificazione delle forze e alla natura della materia oscura”.

Gli scienziati si sono basati su uno studio dei fisici sperimentali della Hungarian Academy of Sciences, relativo alla ricerca di “fotoni oscuri”, particelle che potrebbero costituire l’invisibile materia oscura. Questo studio aveva scoperto un anomalo decadimento radioattivo che indicava l’esistenza di una particella di luce 30 volte più pesante dell’elettrone. “Ma i fisici sperimentali non hanno potuto dimostrare che ci si trovasse di fronte ad una nuova forza”, ha detto Feng.

Il team ha ripreso in mano questi dati oltre ad altri precedenti esperimenti analoghi e ha dimostrato che non si trattava di fotoni oscuri. È stata invece elaborata una nuova teoria, che sintetizza tutti i dati esistenti nel determinare la possibile scoperta di una quinta forza fondamentale.

Lo studio dimostra che potrebbe trattarsi di una particella chiamata “bosone X”. Mentre la normale forza elettrica agisce sugli elettroni e sui protoni, questo bosone appena scoperto interagisce solo con elettroni e neutroni. Il coautore Timothy Tait ha affermato: “non ci sono altri bosoni osservati che presentino questa stessa caratteristica. Noi lo chiamiamo bosone X, dove X indica sconosciuto”.

Feng ha evidenziato la necessità di effettuare futuri esperimenti. “La particella non è molto pesante, ma la ragione per cui è stata difficile da trovare è che le sue interazioni sono molto deboli. Detto questo, ci sono molti fisici sperimentali che lavorano in laboratori in giro per il mondo che potrebbero proseguire la ricerca, ora che sappiamo dove guardare”. Se confermata, la scoperta di una forza ulteriore, potrebbe aprire nuovi campi di ricerca scientifica per meglio comprendere la natura dell’Universo.

http://phys.org/news/2016-08-physicists-discovery-nature.html