原子核異常現象：第五種自然力的神秘線索？

宇宙中已知存在四種基本作用力：重力、電磁力、強核力與弱核力。在粒子物理學的標準模型裡，重力並未被納入（因為在粒子層級上它比其他三種力弱得多），同時也未包含暗物質與暗能量。雖然這兩者仍屬假設性概念，但大量觀測證據讓科學界普遍相信它們確實存在。

長期以來，物理學界針對第五種作用力的可能性有諸多討論。最新研究發現，這種神秘力量可能隱藏在原子核深處——這正是當年兩種核力被發現的地方。研究團隊特別聚焦於鈣同位素，這些原子擁有相同數量的質子與電子，但中子數量各異。例如最常見的鈣-40含有20個質子和20個中子，而穩定的鈣-42、鈣-44和鈣-46則分別含有22、24和26個中子。

電子在原子核周圍以軌域形式分佈，這些並非如行星繞恆星般的固定軌道，而是電子可能出現的機率區域。當電子獲得額外能量時，會躍遷到更高能階的軌域，稍後再釋放能量回歸基態。這種躍遷過程的特性會因原子核不同而異——額外中子的存在會改變核內電荷分佈。

研究團隊繪製出鈣-42、44、46、48與標準鈣-40之間的躍遷能階偏移量。理論上若所有因素都被納入計算，這些偏移量應呈現線性關係，但實驗資料卻出現微小偏差。這種偏差可能來自標準模型中尚未被考量的效應，就像過去某些挑戰標準模型的現象最終透過多年資料累積獲得解釋。

但更令人振奮的可能性是：這或許是第五種作用力存在的首個證據。若屬實，這種力將非常微弱，其傳遞粒子（玻色子）的質量可能比微中子更輕，或比頂夸克更重。雖然這個質量範圍對粒子而言相當寬泛，但已是目前對這類假想作用力最精確的限制。

這項突破性研究已發表於《物理評論快報》，為揭開自然界的終極奧秘開啟了新篇章。