Negli ultimi anni è stata ipotizzata l’esistenza di una quinta forza fondamentale. Prima di entrare nel dettaglio è necessario spiegare che cosa sono le interazioni fondamentali. Queste sono le forze che tengono insieme l’Universo fin da quando si è generato e che, secondo il Modello Standard, sono solamente quattro: interazione gravitazionale, elettromagnetica, nucleare debole e nucleare forte. L’idea che possa esistere questa quinta forza potrebbe spalancare nuovi orizzonti andando ad aggiungersi ai pilastri che sorreggono la Fisica Moderna.

Ma come è scaturita questa idea?

Tutto nasce nell' Accademia Ungherese della Scienza, dove, nel 2015 un team di ricercatori capitanati da Attila Krasznahorkay, rilevò un’anomalia durante un esperimento. Notò infatti che durante il decadimento del berillio 8 si assisteva all’eccessiva produzione di coppie elettrone-positrone che si separavano con un angolo di 140°. Questo superava di gran lunga le previsioni teoriche. 

I risultati sperimentali dunque potevano supportare l’idea dell’esistenza di un’altra particella leggera, 33 volte la massa dell’elettrone, che può decadere in coppie di elettroni e positroni. Inizialmente, si pensò si trattasse di un fotone oscuro, ma un secondo studio statunitense, condotto l’anno scorso da fisici teorici diretti da Jonathan Feng, ipotizzò invece che fosse un nuovo bosone, cioè una particella mediatrice di una nuova forza. Questo portò quindi a prendere in considerazione l’esistenza della suddetta quinta interazione fondamentale, di cui sappiamo ancora poco. 

Questa nuova forza sarebbe legata alla massa, e avrebbe approssimativamente l'intensità della gravità, molto più debole dell'interazione elettromagnetica e di quelle nucleari, ed un raggio d’azione di meno di un millimetro. L’esistenza di questa nuova forza è di difficile verifica in quanto la sua intensità è estremamente debole. 

Si suppone che la nuova forza possa regolare le interazioni tra la materia oscura, che secondo le ultime teorie forma l’85% della materia dell’Universo, e le particelle che già osserviamo. Inoltre il bosone di questa nuova interazione fondamentale, che è stato chiamato X17, potrebbe colmare alcune lacune dell’odierno Modello Standard, che racchiude tutte le particelle fondamentali note ad oggi. 

I dati sperimentali, se confermati, ci mettono di fronte ad una possibile rivoluzione, dandoci la chiave per risolvere problematiche che ci poniamo da anni, quali ad esempio la materia oscura.  

Tommaso Mezzolani e Flavio Vrioni  IIIC LSA