第五种力

在物理学中，有四种观察到的基本相互作用（也称为基本力）构成了自然界所有已知相互作用的基础：引力、电磁力、强核力和弱核力。 一些推测性理论提出了第五种力来解释不符合现有理论的各种异常观察结果。 这第五种力量的特征取决于提出的假设。 许多人假设一种力的强度大致相当于引力（即，它比电磁力或核力弱得多），范围从不到一毫米到宇宙尺度。 另一个提议是由 W' 和 Z' 玻色子介导的新弱力。

近几十年来，由于宇宙学中的两项未被当前理论解释的发现，对第五力的探索有所增加。 已经发现，宇宙的大部分质量是由一种称为暗物质的未知物质构成的。 大多数物理学家认为暗物质由新的、未被发现的亚原子粒子组成，但有些人认为它可能与未知的基本力有关。 其次，最近还发现宇宙正在加速膨胀，这归因于一种称为暗能量的能量形式。 一些物理学家推测，一种称为精粹的暗能量形式可能是第五种力。

一种新的基本力量可能难以测试。 例如，引力是一种如此微弱的力，以至于两个物体之间的引力相互作用只有在其中至少一个物体的质量很大时才有意义。 因此，需要非常灵敏的设备来测量比地球小的物体之间的引力相互作用。 一种新的（或第五种）基本力可能同样很弱，因此难以检测。

寻找第五种力的一种方法是检验强等效原理，这是广义相对论最有力的检验之一，也被称为爱因斯坦的引力理论。 这是因为在广义相对论以外的理论中，引力相互作用具有不同于度量的自由度，度量决定了空间的曲率，并且不同种类的自由度会产生不同的效果。 例如，标量场不能产生光线的弯曲。

第五种力将表现为对太阳系轨道的影响， 这是通过月球激光测距实验和超长基线干涉测量法进行测试的。

这引起了最近的很多兴趣，因为超对称大额外维度的理论⟩——尺寸略小于一毫米的维度 促使人们在这些非常小的尺度上测试引力。 这需要极其敏感的实验，这些实验会在一定距离范围内寻找与引力平方反比定律的偏差。

另一项实验使用地球的地幔作为巨型粒子探测器，重点关注地球电子。