第二节 第五种力“强弱力”
一、实验发现存在第五种力
标准模型，无疑是现代物理学的重要基石。根据这个模型，自然界存在四种基本相互作用——引力、电磁力、强核力和弱核力。
2019年，来自匈牙利的研究团队在粒子碰撞实验中，发现了一种全新的粒子X17。而且这种神秘粒子所携带的相互作用力，无法用已知的四种基本相互作用力来解释。
也就是说，如果结论得到实验的复核证实，这将是超出现有认知的第五种相互作用力。这个惊人的结论，可能是诺奖级的突破，绝不是意外产生的假数据！
1、发现新粒子X17
早在2015年，为了寻找可能的暗物质、暗能量候选粒子，来自匈牙利的研究团队在实验中用高速质子束撞击3号元素锂原子。在碰撞过程中，一些锂原子核吸收了质子，变成4号元素铍。
铍具有放射性，它很快发生衰变。衰变除了产生一个稳定的铍原子外，还生成了一个神秘粒子X。这个粒子随后分裂为一个负电子和一个正电子。而在测量这对正负电子间的分离角度时，研究人员发现了一个不同寻常的现象：分离角度在140°的正负电子异常丰富。
他们意识到，这可能是一种全新的未知粒子，并将其命名为X17，因为它的静止质量近似为17 MeV，这是一种质量为33倍电子质量的新粒子。
1）X17究竟是什么粒子？
这个能裂变成正负电子对的神秘粒子X17，到底是什么粒子呢？物理学家由一对正负电子相湮产生一对光子，首先想到了光子，但很快这个选项就被排除了。因为这个X17粒子的速度很慢，光子的速度很快，所以它不是光子。如果是光子的话，其分裂产生的正负电子的夹角也不可能达到140°。
由于正负电子的自旋都等于1/2或-1/2。按照自旋角动量的合成原则，新粒子的自旋或者是0，或者是1或-1。也就是说，X17应该是一种玻色子（量子自旋数为整数的粒子），而玻色子则是可以传递相互作用力的。那么，X17的自旋究竟是0还是1或-1呢？通过μ子的反常磁矩等实验，物理学家论证了X17是自旋为0的暗光子的可能性很小。也就是说，X17的自旋状态基本可确定为1或-1了。
2）X17是第五种力子吗？
既然排除了传递电磁相互作用的暗光子，而在其他三种相互作用力中，传递引力的正反引力子的自旋等于2或-2，首先被排除。传递强相互作用力的胶子自旋为0，与光子的情况相似，其静止质量为0，与X17的质量不符合，也被排除。传递弱相互作用的W与Z粒子自旋为1或-1，符合条件。但是，W与Z粒子的质量远远大于17 MeV，同样与X17的条件不符。这项研究发表之后，物理学家意识到，X17不仅是一种新粒子——如果它的存在得到复核证实，更预示了超越标准模型的第五种相互作用力的存在。
大一统论认为，在标准模型中认定传递弱相互作用的W与Z粒子及其反粒子W- 与Z- 中，其实只有一对是携带正反弱核力子的粒子，而另一对则是携带第五种力即正反强弱力子的粒子。之所以出现混同的原因是未搞清楚两者的本质区别：弱核力子中复杂有左旋子，强弱力子中复杂有右旋子。从而出现将它们统归为传递弱核力子的粒子的错误，误导了第五种力的发现。
2、X17的最新实验证据
2019年，匈牙利研究团队通过一项氦原子核的跃迁实验，再次验证了他们4年前的发现。这次，他们把锂元素换成了氚。用质子束击中氚靶后，氚吸收一个质子并转变成氦。随后，氦元素发生了衰变。在衰变过程中，形成能量为21 MeV的激发态，随后转变成一对正负电子。他们测量了正负电子对之间的夹角后，在115°处再次看到了电子-正电子对数量峰值。这种现象，同样可通过一个静止质量为17 MeV的未知粒子来解释。那么，这种神秘粒子是否携带第五种力？到底属于暗物质还是暗能量呢？
二、神秘粒子X17到底是什么？
1、揭秘X17的内部结构
从X17转化为一对正负电子，且分离角度几乎背道而驰来看，我们推测这对正负电子所携带的共振子，应该是一个右旋，另一个是左旋。加之X17自旋为1，就可断定在这对正负电子中，正电子携带右旋共振子，负电子携带左旋共振子。而正负电子都是由正反夸克配对组合成的结构配对子，以及结构配对子之间传递相互作用的关系子两个构件组成。
由X17的粒子式可以断定，神秘粒子X17是携带第五种力即强弱力的矛盾场子之一，属于半调和型的暗能量矛盾场子，在机缘巧合中，刚好被匈牙利研究团队从分裂为一对非正常的正负电子的结果中发现。
2、携带第五种力的暗能量场子
大一统论认为，携带第五种力即正反强弱力的暗能量场子只有八种，属于16种半调和型的矛盾场子。都是由正反夸克结构配对子，以及结构配对子之间传递相互作用的复杂矛盾关系子即正反强弱力子两个构件组成。
神秘粒子X17，它是携带反强弱力子的矛盾场子之一，属于八种半调和型的暗能量矛盾场子家族（参见矛盾统一场的相关内容）。其场子式为表7—04中第三行第一个。
除神秘粒子X17外，这个家族还有7个神秘成员未被发现，都隐藏在放射性的元素中，有待人们去发现。那么，这个神秘家族因何被锁进了放射性的元素中呢？
三、神秘粒子X17的前世今生
1、神秘家族的前世
大一统论认为，这个由神秘粒子X17的兄弟姐妹组成的八种半调和型的暗能量矛盾场子家族，来源于81种携带五种力的统一场中的18种携带对立强弱力的场子，通过三个简并律的非对称性的简并叠加生成。
也就是说，八种携带正反强弱力子的暗能量矛盾场子，是由18种对立强弱力场子，通过三个简并律简并叠加生成，并被流放在了不毛之地——放射性的原子岛内。
2、神秘家族的今生：简并生成
四、自然界总共存在几种基本力？
早在2002年前，中国学者齐甲斌在其所著《零守恒终极猜想》一书中，就已提出“大一统论”的雏形，断定自然界总共存在五种基本力，预言了第五种力即“强弱力”的存在。
而缺少了第五种力的标准模型，对本宇宙万物的描述无疑是不完备的，特别是对八种携带正反强弱力的半调和型的暗能量矛盾场子的发现，造成了理论上的先天不足。
1、自然界中总共存在五种基本力
这五种基本力分别是：引力、电磁力、强核力、弱核力和强弱力。除了强核力是自配对的之外，其它力都是对立或正反配对的。
1）第一种力为引力，其正反配对子为：反引力子“”，具有一个正量子数，或称膨胀力子；引力子“”，具有一个负量子数，或称收缩重力子。正反引力是相对的，正的为反的时反的亦为正的。
在由36种矛盾场子构成的统一场中，四种携带反引力子“”的和四种携带引力子“”的矛盾场子，量子数之和零守恒，是完备的。不难看出，重力应该由称为携带引力子的无质量粒子携带。
2）第二种力为电磁力，其正反配对子为：左旋的电磁引力子“”和右旋的电磁斥力子“”。
在矛盾统一场中，八种携带电磁引力子或斥力子的矛盾场子，是由左旋“”或右旋“”的共轭子来交换的，左右旋量子数各自零守恒，是完备的。
3）第三种力为强核力，是强引力和强斥力强强联合的核力子“”，自我配对，在极短的距离内，具有远时强吸引、近时强排斥的二重性。
在矛盾统一场中，四种携带自对称的强核力子“”（胶子）的矛盾重子，比如正反质子、中子。量子数之和零守恒，是完备的。
4）第四种力为弱核力，其正反配对子为：弱核力子“”和反弱核力子“”。其中复杂有左旋共振子“”。我们猜测，在矛盾统一场中，有八种携带弱核力子的矛盾场子是由W“”和W- “”玻色子来交换的，量子数之和零守恒，是完备的。
5）第五种力为强弱力，其配对子为：强弱力子“”和反强弱力子“”。其中复杂有右旋共振子“”，这是强弱力与上述弱核力的本质区别所在。我们猜测，在矛盾统一场中，有八种携带强弱力子的矛盾场子是由强弱力子Z“”和反强弱力子Z- “”玻色子来交换的，量子数之和零守恒，是完备的。
量子力学认为，力是通过交换特定粒子来实现相互作用的。到目前为止，人们发现自然界存在四种相互作用力，即强相互作用力、弱的核相互作用力、电磁力和引力。还有第五种力即强弱相互作用力已被匈牙利科学家发现，有待实验进一步复核证实。
2、五种力的作用范围
对于引力，爱因斯坦广义相对论认为引力是时空弯曲的几何效应，不需要粒子传递。但大一统论认为，在矛盾统一场基本模型中，假定一种叫“引力子”的复杂力子在传递引力，只不过至今没有找到。
电磁力是我们日常生活中接触最多的，包括弹力、拉力、摩擦力等等，
电磁力在带电粒子之间起作用。相反的电荷相互吸引，而同种电荷相斥。电荷越大，力越大。就像万有引力一样，这个力在无限远处也能感觉到。电磁力是通过一种叫做“暗光子”的无质量、有载力的玻色子来交换相互作用的，“暗光子”即是电磁辐射的载体，又是传递电磁作用的基本力子，这里的“暗光子”是指不可能观测到的光子。
强核力发生于原子核内，核子之间以及核子内部诸要素之间，是通过传递无质量带电玻色子“胶子”来实现的。这种强核力不仅把构成质子和中子的结构诸要素结合在了一起，也把质子和中子结合在了一起。
根据资料显示，强核力子只在10^-15米以内，才会起作用。具有彼此远离时强吸引，接近时强排斥的二重性，使重子之间及其内部诸要素之间始终处在“难合难离”的动态平衡状态。在质子和中子之间有一小部分剩余强力，用于克服质子之间因电荷相同而相互排斥，所以核子仍被束缚在原子核内。
弱核力发生于次原子粒子的放射性衰变中，如β衰变，是通过W及W-玻色子的交换引起的。在弱核力中，带电的玻色子有W和W-玻色子。当质子、中子等亚原子粒子相互靠近10^-18米，即质子直径的0.1%时，它们可以交换这些玻色子，结果使中子衰变为质子。如碳14（6个质子和8个中子），其中一个中子衰变为一个质子，生成氮14（7个质子和7个中子）。
