เป็นที่ทราบกันมาเนิ่นนานแล้ว ว่าแรงพื้นฐานในธรรมชาตินั้นมีอยู่ด้วยกัน 4 ชนิด โดยทุกสรรพสิ่งในจักรวาลจะเป็นไปตามกลไกของแรงทั้ง 4 ชนิดนี้ทั้งสิ้น แต่เมื่อไม่นานมานี้ วงการวิทยาศาสตร์กำลังตื่นเต้นกับผลการค้นคว้าชื้นหนึ่ง นั่นคือมีความเป็นไปได้ที่แรงชนิดที่ 5 ได้ถูกค้นพบแล้ว

แรงพื้นฐาน 4 ชนิด

อันตรกิริยาหรือแรงพื้นฐานในธรรมชาติ (fundamental forces) ที่ได้รับการยืนยันแล้วมี 4 ชนิด คือ
1. แรงดึงดูดโน้มถ่วง เป็นแรงกระทำระหว่างกันของมวลตามระยะทาง ยิ่งวัตถุมีมวลมากก็ยิ่งมีแรงชนิดนี้มาก ยกตัวอย่างเช่น โลกมีมวลมาก ก็มีแรงชนิดนี้มาก และคอยดึงดูดให้เราไม่ลอยคว้างขึ้นไปในอวกาศ เป็นต้น
2. แรงแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นแรงกระทำระหว่างกันของอนุภาคมีประจุ คือ แรงไฟฟ้าและแรงแม่เหล็ก
3. แรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม เป็นแรงทำหน้าที่ยึดเหนี่ยวนิวเคลียสของอะตอม
4. แรงนิวเคลียร์อย่างอ่อน เป็นแรงทางด้านการสลายตัวกัมมันตภาพรังสี

การค้นพบใหม่

เรื่องของแรงชนิดที่ 5 นั้น ถูกกล่าวถึงครั้งแรกในปี ค.ศ.2016 โดยการค้นพบของทีมนักฟิสิกส์จากสถาบันการวิจัยนิวเคลียร์ ในสังกัดของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งฮังการี ได้เผยแพร่เนื้อหาเกี่ยวกับการค้นพบที่ไม่เคยมีมาก่อน พวกเขาทำการทดลองโดยการยิงลำแสงโปรตอนไปยังอะตอมของลิเทียม ทำให้ลิเทียมบางส่วนดูดกลืนโปรตอน ก่อนจะเปลี่ยนเป็นกัมมันตรังสีในรูปแบบของธาตุเบริลเลียม-8 (Beryllium-8) แล้วสลายตัวลงไป

หลังจากมีการทดลองจนได้ข้อมูลอย่างเพียงพอ พวกเขาพบว่าลักษณะประหลาดของการสลายตัวของไอโซโทปอย่างเบริลเลียม-8 จะมีระยะห่างเชิงมุม (angular separation) ระหว่างอะตอมกับปฏิสสาร (โพซิตรอน) ทำมุมกันอยู่ที่ 140 องศาอยู่เสมอ

สำหรับการค้นพบครั้งถัดมานั้น ทางทีมวิจัยได้เฝ้าสังเกตอะตอมของฮีเลียมขณะอยู่ในสถานะกระตุ้น (Excited state) ซึ่งก่อนที่มันจะสลายตัวลงไปนั้น จะเกิดการเปล่งแสงออกมา ทีมวิจัยได้ค้นพบว่า อนุภาคที่แตกตัวออกมานั้น จะแยกตัวโดยทำมุม 115 องศา ซึ่งเป็นลักษณะที่ไม่เคยพบมาก่อน และยังไม่สามารถอธิบายได้ด้วยหลักการของแรงพื้นฐานทั้ง 4 ชนิดที่ทราบกันในปัจจุบัน

หวาดกลัวต่อโปรตอน

จากผลการค้นพบทั้ง 2 ครั้งนั้น ทำให้นักวิทยาศาสตร์ค่อนข้างแน่ใจว่า ความแปลกประหลาดที่ไม่เคยพบมาก่อน และไม่สามารถใช้ทฤษฎีที่มีอยู่ในปัจจุบันอธิบายได้นั้น จะต้องเกิดจากแรงชนิดใหม่ที่ไม่เคยถูกค้นพบมาก่อนอย่างแน่นอน โดยทีมวิจัยได้นิยามแรงชนิดนี้ว่า “Protophobic force” หรือแรงหนีโปรตอน เนื่องจากมันมีพฤติกรรมราวกับหวาดกลัวและหนีห่างจากโปรตอนอยู่เสมอ

แรงชนิดนี้ได้รับการตั้งชื่อไว้ชั่วคราวว่า X17 เนื่องจากตัวมันมีน้ำหนักราว 17 เมกะอิเล็กตรอนโวลต์ หรือใหญ่กว่าอิเล็กตรอนราว ๆ 35 เท่านั่นเอง

ทฤษฎีสนามรวม

เป้าหมายสูงสุดของวิทยาศาสตร์ คือการสร้างทฤษฎีที่สามารถอธิบายได้ทุกสิ่งทุกอย่าง และดังที่ทราบกันในปัจจุบันว่า มวลส่วนใหญ่ของจักรวาลนั้นประกอบไปด้วยสสารมืด (Dark Matter) ซึ่งอาจเป็นแรงที่ยึดเหนี่ยวจักรวาลเข้าไว้ด้วยกันอยู่ก็เป็นได้ ทั้งนี้ ความเข้าใจเกี่ยวกับสสารมืดก็ยังมีน้อยเกินไป ดังนั้น การค้นพบแรงชนิดใหม่ ก็อาจนำไปสู่ความเข้าใจใหม่ ๆ ทั้งในเรื่องของสสารมืด หรือสูงที่สุดคือ สามารถรวมทฤษฎีทั้งหมดเข้าด้วยกัน และสร้างเป็นทฤษฎีสนามรวมได้ในอนาคตข้างหน้า และหลังจากนี้ ก็อาจมีความเป็นไปได้ ที่นักวิทยาศาสตร์จะค้นพบแรงชนิดถัดไปอีกก็เป็นได้