Citattecknen hade traditionens - och maktens tradition - bakom sig.

När Nebraskas Herman Batelaan och kollegor nyligen lämnade in en forskningsartikel som talar för existensen av en icke-Newtonian, kvantkraft, tidningen bad att de skulle placera "kraft" fast inom citattecken. Teamet förstod och gick med på förfrågan.

Trots allt, ordet har länge tillhört klassisk newtonsk fysik:lika och motsatta reaktioner, elektromagnetism, tyngdkraften och andra lagar som förklarar äppeltappningen, vardagliga upplevelser.

Däremot, Batelaan och hans medförfattare använde ordet i samband med kvantfysiken som beskriver det oändligt små-där positionen och hastigheten för subatomära partiklar definieras av sannolikheter snarare än exakta värden, där elektroner samtidigt beter sig som både partiklar och vågor, och där andra motintuitiva fuzziness styr riket.

Den sfären blev ännu fuzzier 1959, när ett föreslaget experiment föreslog att enbart den klassiska kraftens närhet - snarare än själva kraften - skulle kunna tvinga sig själv på den fysiska världen. I experimentet, två elektronströmmar seglar vid vardera sidan av en spole vars magnetfält är helt avskärmat från dessa elektroner.

Trots att ingen av elektronströmmarna passerar genom det faktiska magnetfältet, forskare bestämde att elektronernas kvant sannolikheter skulle genomgå mätbara skift som beror på magnetfältets styrka. Senare experiment bekräftade förekomsten av denna så kallade Aharonov-Bohm-effekt.

Men om förekomsten av den märkliga effekten var obestridlig, karaktären av det var inte. Anton Zeilinger, en av Batelaans postdoktorala rådgivare, introducerade ett teorem som tyder på att Aharonov-Bohm-effekten inte representerar eller är resultatet av en kraft. När efterföljande experiment från Batelaan och andra bekräftade att effekten inte gjorde något för att fördröja ankomsttiden för elektronerna - något som en kraft skulle förväntas göra - hade Zeilingers sats fått stort stöd.

År efter att Zeilinger föreslog sin sats, fastän, fysikerna Andrei Shelankov och Michael Berry motverkade det genom att hävda att Aharonov-Bohm-effekten kommer från kvantekvivalenten för en kraft. Även om den kraften inte bromsade elektronerna, Shelankov förutspådde att det skulle kunna ändra deras flygbanor genom att avböja dem någonsin.

"Av sig själva, du kan förstå härledningen av varje teori, "sa Batelaan, professor i fysik och astronomi i Nebraska. "De ser båda rätt ut, men de är i konflikt med varandra. Så vi förstörde våra hjärnor för att komma med en teori som ger båda svaren. Vi förstod att det måste finnas en större ram.

"Den bad om att den teoretiska konflikten skulle lösas. Den bad om ett experiment."

Så Batelaan och hans kollegor, inklusive den tidigare doktorandrådgivaren Maria Becker, sätter sig ett högt mål:demonstrera Shelankovs förutsägelse samtidigt som de rymmer Zeilingers sats. Deras experiment, utförd vid universitetet i Antwerpen, liknade många som hade föregått det:elektronstrålar som seglade mot en nanoskopisk stav vars magnetfält var skyddat från partiklarna. När stavens magnetisering var noll, de vågliknande mönster som elektroner bildade efter att de studsade av det-mönster som liknar överlappande krusningar i vatten-var symmetriska.

Men när laget ökade magnetiseringen, dessa diffraktionsmönster blev asymmetriska-indirekta bevis på en icke-newtonsk kraft som knuffade elektronerna åt vänster eller höger. Och som laget förväntade sig, att vända magnetiseringsriktningen vända också på asymmetriens riktning, ytterligare stödja idén om ett kvantefenomen som kan påverka materia på sätt som liknar klassiska newtonska krafter.

När det gäller Zeilingers sats? Enligt teamets analys, de teoretiska antaganden som han gjorde gäller inte den sidledrörelse som studien antyder. Givet att, Batelaan sa, studien ogiltigförklarar inte Zeilinger. Istället, laget visade matematiskt att dess Shelankov-förutsagda resultat och Zeilingers sats är två specialfall av ett övergripande teorem.

Batelaan jämförde grovt situationen med en situation där en boll börjar rulla längs en platt plattform. Långsamt höja och sänka den plattformen kan ändra bollens destination på ett plan även om dess hastighet och ankomsttid förblir densamma. Ser ner på plattformen, en observatör kunde missa att något skifte hade skett; det kan bli uppenbart först efter att ha ändrat perspektiv.

Frågan om perspektiv informerar också tolkningen av studien, Sa Batelaan. Klassiska krafter verkar lokalt, påverkar endast saken intill dessa krafter. Men kvantmekanik - särskilt kvantinvikling, varigenom förändringar i en partikel samtidigt manifesteras i en annan intrasslad partikel som teoretiskt sett kan ligga ljusår bort-inte är bunden av avstånd.

Batelaan sa att lagets resultat kan tolkas som bevis på en liknande icke-lokal styrka.

"Här, vi har en situation som är icke-lokal men till skillnad från kvantinvikling, "Sa Batelaan." Det är ett fenomen med en partikel, inte ett fenomen med två partiklar. Så kan denna idé om saker som händer utan kraft tillämpas i ett annat sammanhang? Det är väldigt sällsynt. Det är väldigt, väldigt speciell. Jag tror att det vi håller på med här verkligen är ett annat exempel på det.

"Jag känner att detta understryker tanken att naturen kan vara icke-lokal. Det här är en stor fråga. Gör de saker jag gör här påverkar saker någon annanstans, utan en tydlig mellanhand? "

Att Batelaan har hittat bevis för det betyder inte att han måste gilla det, fastän.

"Jag tycker det är äckligt, "Batelaan sa, skrattande. "Jag lever i den klassiska världen. Allt jag ser runt omkring mig ser jag hända på grund av krafter. Om det händer saker utan krafter, varför kan jag inte använda dem? Varför finns det inte fler exempel på detta?

"Som en fysisk princip, det måste finnas överallt. Men vi är (möjligen) alldeles för blinda för att se det. "

Forskarna rapporterade sina fynd i tidskriften Naturkommunikation .