Anar al contingut

Quinta força

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià

Ocasionalment, s'ha postulat l'existència d'una quinta força afegida a les ya quatre interaccions fonamentals. Es creu que la força actua més o menys en la mateixa intensitat que la gravetat (és dir, és molt més dèbil que l'interacció electromagnètica o l'interacció nuclear forta) i té un ranc d'alguna cosa menys d'1 milímetro fins a distàncies còsmiques.

L'idea és difícil de comprovar, perque la gravetat és una força tan dèbil tal que l'interacció gravitacional entre dos objectes solament significa alguna cosa si un d'ells té una massa enorme. Per lo tant, fa falta un equip molt precís per a medir interaccions gravitacionals entre objectes que són menuts comparats en la Terra. També s'ha de tindre en conte que en els últims anys de la década dels 80, els investigadors (Fischbach et al.)[1] que estaven reanalizando els resultats de Loránd Eötvös de principis de sigle varen anunciar una quinta força en influència en una escala d'uns 100 metros. Es va creure que la força estava relacionada en la hipercarga. Durant els anys següents, atres experiments han intentat sense èxit reproduir este resultat.[2]

Teoria i experimentació

[editar | editar còdic]

Existixen a lo manco tres tipos d'investigacions que es poden portar a terme, les quals depenen de que tipo de força es prenga en conte, i el seu ranc d'acció.

Una manera és buscar la quinta força en experiments en el principi d'equivalència: este és un dels experiments més importants de la teoria de la gravetat d'Einstein,[3] la relativitat general. Teories alternatives de la gravetat, com la teoria de Brans-Dicke, tenen una quinta força—possiblement en un ranc d'acció infinit. Açò es deu a que les interacciones gravitació, en teories distintes de la relativitat general, tenen graus de llibertat més allà de el "mètric", lo que dicta la curvatura de l'espai, i diferents tipos de graus de llibertat produïxen diferents efectes. Per eixemple, un camp escalar no pot produir que la llum es curve. La quinta força es manifestaria per sí sola fent efecte en les òrbites d'un sistema solar, lo que es diu l'efecte Nordtvedt. Açò es comprova en el Laser Ranging Retro-Reflector[4] i en interferometría de molt llarga base.


Un atre tipo de quinta força apareix en la teoria de Kaluza-Klein, a on l'univers té dimensions extra, o en supergravedad o en la teoria de cordes és la força de Yukawa, la qual es transmet per un camp escalar lumínico (és dir, un camp escalar en una llongitut d'ona Compton llarga que determina el ranc d'acció). Açò ha provocat recentment gran interés, com una teoria d'extra dimensió—dimensió supersimétrica i gran en un tamany alguna cosa menor que un milímetro—que ha dut a un esforç experimental per a comprovar la gravetat en estes escales tan menudes. Per a portar-ho a terme fan falta experiments extremadament sensibles que busquen una desviació de la llei de l'inversa del quadrat de la gravetat en un ranc de distàncies.[5] Bàsicament, s'estan buscant signes de que l'interacció Yukawa es dispara a certa llongitut.

Investigadors australians, en un intent de medir la constant gravitacional en lo profunt d'una mina, varen descobrir una discrepància entre el valor predit i el valor medit. Varen aplegar a la conclusió de que els resultats poden explicar-se per una quinta força repulsiva en ranc d'uns quants centímetros a quilómetros. Experiments similars s'han portat a terme a bordo d'un submarí (USS Dolphin (AGSS-555)) mentres estava sumergits en lo més profunt. Es varen trobar discrepàncies en medir la constant gravitacional (d'uns pocs porcientos) en un pou profunt en la capa de gèl de Groenlàndia, pero no va ser possible eliminar una possible font geològica per a les observacions obtingudes.[6][7]

Alguns experiments varen usar "lake" i una torre de 320m d'alt[8] Una revisió va sugerir que no hi ha una evidència certa d'una quinta força,[9] encara que la comunitat científica encara l'estan buscant. L'artícul de Fishbach va ser escrit en 1992 i des de llavors ha eixit a la llum una atra evidència que pot indicar que existix la quinta força.[10]

Els experiments dalt indicats busquen una quinta força que és, com la gravetat, independent de la composició d'un objecte, per lo tant tots els objectes estan subjectes a la força en proporció a les seues masses. Les forces que depenen de la composició d'un objecte poden ser comprovades sensiblement per mig d'un experiment en una balança de torsió de les que va inventar Loránd Eötvös. Dites forces poden dependre, per eixemple, de la raó dels protones als neutrons en el núcleu atòmic, o de la cantitat relativa de diferents tipos d'energia d'enllaç en el núcleu (vore la fòrmula de massa semi-empírica). Les busques s'han realisat des de rancs molt menuts, fins a escales de centenars de quilómetros, i també a escales de la Terra, el Sol, i la matèria obscura en el centre de la galàxia.

Atres interaccions

[editar | editar còdic]
  1. ↑ Ephraim Fischbach, Daniel Sudarsky, Aaron Szafer, Carrick Talmadge, and S. H. Aronson, "Reanalysis of the Eötvös experiment", Physical Review Letters 56 3 (1986).
  2. ↑ University of Washington Eöt-Wash group, the leading group searching for a fifth force.
  3. ↑ «En Busca de la Quinta Interacció Fonamental» (en en). és.resonancescience.org. Consultat el 2023-11-06.
  4. ↑ «Llunar Laser Ranging». Archivat des d'el original, el 28 de novembre de 2016. Consultat el 17 de giner de 2012.
  5. ↑ Satellite Energy Exchange (SEE) [1], que està dissenyat per a intentar descobrir una quinta força en l'espai, a on es pot conseguir major sensibilitat.
  6. ↑ Ander, M. E., M. A. Zumberge, et al. (1989). "Test of Newton's inverse-square law in the Greenland isse cap." Physical Review Letters 62(9): 985-988
  7. ↑ Zumberge, M. A., M. E. Ander, et al. (1990). The Greenland gravitational constant experiment. Journal of Geophysical Research. 95: 15483-15501
  8. ↑ Liu Y.C., Yang X.-S., Zhu H., Zhou W., Wang Q.-S., Zhao Z., Jiang W., Wu C.-Z.,"Testing senar-Newtonian gravitation on a 320 m tower", Physics Letters A., vol. 169, 131-133 (1992).
  9. ↑ Fishbach E. and Talmadge C., "Six years of the fifth force", Nature, vol. 356, 207-215 (1992).
  10. ↑ Evidence for Correlations Between Nuclear Decay Rates and Earth-Sun Distance Jere H. Jenkins, Ephraim Fischbach, John B. Buncher, John T. Gruenwald, Dennis E. Krause, Joshua J. Mattes Astropart.Phys.32:42-46,2009

Algunes persones dins de la comunitat científicaPlantilla:Quí pensen que la teoria de la gravetat d'Einstein tindrà que ser modificada, no solament a chicotetes escales, sino també en les grans distàncies, o lo que equival a chicotetes acceleració. Han indicat que la matèria obscura, energia obscura i inclús l'anomalia Pioneer no estan explicades pel Model estàndar de la física de partícules i sugerixen una modificació de la gravetat, que possiblement resulte de la dinàmica newtoniana modificada o del principi holográfico. Açò és fonamentalment diferent de les idees convencionals d'una quinta força, ya que es fa més forta de manera de forma pareguda a la gravetat a grans distàncies. Gran part de la comunitat científicaPlantilla:Quí, no obstant, pensa que la matèria obscura i l'energia obscura no són ad hoc, pero que estan avalades per un gran número d'observacions complementàries i descrites per un model molt simple.

El 6 d'abril de 2021 es va produir un possible descobriment en el Tevatron del Fermilab que, d'acort en les investigacions, podria canviar tot sobre la física d'alta energia. La possibilitat de descobrir l'esmonyidiça 'quinta força' està basada en 4.3 invers femtobarns de senyes. La CDF collaboration repetirà l'anàlisis en a lo manco el doble de senyes per a vore si el "clot" es fa més o menys pronunciat. Atres experiments, incloent el DZero i els experiments LHC, buscaran també una partícula d'uns 140 GeV/c2 en les senyes.[1]

Vore també

[editar | editar còdic]

Referències

[editar | editar còdic]
  1. ↑ https://www.symmetrymagazine.org/breaking/2011/04/07/fermilabs-data-peak-that-causes-excitement/


Referències

[editar | editar còdic]


Obtingut de «https://www.lenciclopedia.org/w/index.php?title=Quinta_força&oldid=808329»