- 지금까지 알려진 자연계의 근본 힘(force)은 중력, 전자기력, 강한 핵력, 약한 핵력의 4가지

- 그런데 미국 페르미 국립 연구소에서 행한 뮤온 소립자 실험 결과는 새로운 힘의 존재 가능성을 시사

- 뮤온은 더 이상 쪼개지지 않는 근본 입자 중 하나로 전자와 비슷하지만 207배 무거움

- 뮤온 g-2 실험(7개국 200명 이상 과학자 참여)은 이 입자를 자기장이 걸린 길이 14미터 원형 고리에 통과시키는 데, 표준 모형에서 제시된 현재의 물리학 법칙에 따르면 이 때 뮤온은 특정 비율로 진동해야 함. 그러나 예상과는 달리 뮤온이 더 빠르게 진동함을 발견. 이는 알려지지 않은 자연계의 새로운 힘에 의한 것일 수 있음

- 영국의 STFC(Science and Technology Facilities Council)는 이 결과가 '발견되지 않은 소립자 혹은 새로운 힘의 존재에 대한 강력한 증거'를 제공한다고 발언

- 하지만 뮤온 g-2 실험의 결과는 아직 결정적이지 않음. 통계적 오류일 가능성이 현재 1/40,000(신뢰 수준 4.1시그마) 정도. 발견을 주장하기 위해서는 5시그마(우연일 가능성 1/3,500,000) 정도의 신뢰 수준이 필요. 

- 이 발견은 미국, 일본, 그리고 최근 LHC(Large Hadron Collider)에서 발표된 일련의 희망적인 분자 물리학 실험들의 결과와 궤를 같이함

- 이 가설적인 힘이 뮤온 입자에 영향을 미친다는 것외 어떤 작용을 하는지는 아직 아무도 알지 못함

- 이론 물리학자들은 이 현상이 아직 발견되지 않은 미지의 소립자와 관련이 있다고 믿음. 렙토쿼크(leptoquark), Z 프라임 보손(Z-prime boson) 등 몇 가지 가설적 입자들이 있음

- 지난달, LHC의 물리학자들은 새로운 소립자와 힘을 가리키는 것일지 모를 실험 결과를 발표했었음. 실험에 관여했던 임페리얼 칼리지의 미테쉬 파텔(Dr Mitesh Patel) 박사는 "이게 뭔가 정말로 새로운 것이라는 증거를 얻기 위한 실험을 시도하고 참여하려는 경쟁에 불이 붙었다. 더 많은 데이터 획득과 더 많은 측정이 이뤄질거고 이런 결과가 진짜라는 증거를 보여줄 가능성이 크다."라고 발언

- 다섯번째 근본적인 힘은 최근 수십년 간 과학자들을 괴롭혀 온 우주의 커다란 수수께끼를 해명하는 데 도움이 될지도. 예를 들어, 우주의 팽창이 가속되고 있다는 관찰 결과는 암흑 에너지로 알려진 신비로운 현상이 그 원인이라고 여겨짐. 그러나 일부 과학자들은 이 현상이 다섯번째 힘이 존재한다는 증거라고 제안하기도 함

Muons: 'Strong' evidence found for a new force of nature - BBC News 

A Tiny Particle’s Wobble Could Upend the Known Laws of Physics - The New York Times (nytimes.com)