物理學家接近統合四大自然力

【大紀元訊】（文／布萊恩‧特勞特、編譯／艾米）東北大學和加州大學物理學者可能很快就會掌握統合四大自然力所需的證據，並且證實另外空間的存在。

據東北大學物理學系助理研究員安邱朵基（Luis Anchordoqui）、東北大學物理學系教授果柏（Haim Goldberg）及加州大學（Irvine分校）物理及天文系教授范（Jonathan Feng）教授共同發表於近期《國際凝聚態物理學術期刊（Physical Review Letters）》上的論文，設立於南極洲的介子與中微子偵測器陣列(AMANDA, Antarctic Muon and Neutrino Detector Array)的早期觀察結果顯示，來自太空被稱為中微子的高能粒子能夠起到太空偵測器的作用，探測我們熟悉的三維空間以外的世界。 

介子與中微子偵測器陣列（AMANDA）到目前為止僅發現了不足十二個的高能中微子，但一架更大型的、具有更強偵查率和能量範圍的名為冰極光（Ice Cube）的探測器正在建構之中。它也許很快就能提供高能量子證據，並根據下列物理學理論 —— 弦線理論（string theory）、額外維度和超對稱性當中的一個學說來統合四種主要的自然力。 

量子力學可用來統合四個基礎力當中的三個：電磁、（束縛原子核的）強力核和（引起放射性的β衰退的）弱力核。然而該理論與一般相對論不相容，通常被認為是一種對引力作用的第四力的解釋。 近年來這些理論已經全部被用來發展銜接愛因斯坦的一般相對論和量子力學之間的理論空白。統合這四種力量（電磁、強力核、弱力核和引力作用的第四力），已經成為研究物理學的重要課題。

物理學者宣稱，一統四力學說的線索存在於極限能量之中。科學家已經通過使用粒子加速器呈現出在高能狀態中，電磁力和弱核力是無法分辨的。對於新生代加速器，科學家們預言，在更高的能量中，強核子力、弱核子力和電磁力也將無從辨別。 

為了探查引力的關聯，科學家們認為需要更高的能源。在不使用需大規模能源的粒子加速器的情況下，高能量中微子提供了探究基礎力之間連結的可能性。 

安邱朵基（Anchordoqui） 說：「我們需要研究物質在極能之中的交互作用，以發掘支持弦線理論與其他大膽、創新理論的線索。……地球上的人造粒子加速器不足以產生這些能量，但自然界能夠以高能量中微子的形式產生。」果柏（Haim Goldberg）補充說：「在宇宙中的中微子補足了地球上難以達到的能源極限，可能由此探查新物理學的。」◇