ذره الهی
آیا بشر به ذره الهی دست می‌یابد؟
فهرست مندرجات
- آزمایش فرضیه پیدایش جهان آغاز شد
- برخورددهنده هادرون متوقف شد
- فعالیت ال اچ سی از سر گرفته شد
- برخورد ذرات تشکیل‌دهنده اتم با انرژی فوق‌العاده
- ذره خدا احتمالاً در آزمایش‌های فیزیکی پدیدار شده است
- فیزیکدانان به‌شواهدی از وجود «ذره الهی» دست یافتند
- کشف حلقه مفقوده
- چند نکته
- يادداشت‌ها
- پيوست‌ها
- پی‌نوشت‌ها
- جُستارهای وابسته
- سرچشمه‌ها
[ذره الهی]
روز چهارشنبه ۱٠ سپتامبر ٢٠٠٨ میلادی، بزرگترین و گران‌ترین آزمایش علمی بشر در آزمایشگاه «سرن» در مرز سوئیس و فرانسه در عمق ۹٢ متری زمین انجام گرفت.
در این آزمایش پروتون یا هسته اتم را در تونل‌هایی به‌نام شتاب‌دهنده تا ۹۹،۹۹ درصد سرعت نور در دو جهت مختلف به حرکت در آورند تا ببینند از برخورد این پروتون‌ها با یکدیگر، ذره‌ای به‌نام «بوزون هیگز» موسوم به «ذره الهی» بوجود می‌آید یا نه. برای این کار در هر ثانیه ٦٠٠ میلیون پروتون به یکدیگر برخورد می‌کنند و گرمایی که از این برخوردها ایجاد می‌شود صد هزار برابر دمای خورشید است. اگر در این آزمایش ذره «بوزون هیگز» تولید شود درستی نظریه «مهبانگ» یا «بیگ بنگ» درباره پیدایش عالم ثابت می‌شود.
بر اساس نظریه مهبانگ، عالم هستی ٧،١٣ میلیارد سال پیش از انفجار جرمی کوچک آغاز شده است. اگر در این آزمایش ذره «بوزون هیگز» پدید نیاید دانشمندان باید در نظریه مهبانگ بازنگری کنند. این آزمایش هیجان عظیمی در جوامع علمی دنیا برانگیخت و نتایج آن که انتظار می‌رفت، در یک تا ٢ سال آینده روشن شود، پرسش‌های بسیاری را درباره ماده، جاذبه یا گرانش و ماده سیاه پاسخ خواهد داد.
سازمان اروپایی پژوهش هسته‌ای (سرن = CERN) در سال ۱۹۵۴ توسط یازده کشور اروپایی برای تحقیقات پیرامون هسته اتم تشکیل شد؛ اما به‌زودی به پژوهش در جنبه‌های دیگر فیزیک هسته‌ای و ذرات بنیادی نیز گرایش یافت.
در سال‌های بعد، شمار دیگری از کشورهای جهان به‌عنوان عضو اصلی یا ناظر در این سازمان پذیرفته شدند در حالی‌که کشورهای دیگری، در تحقیقات مختلف این سازمان مشارکت داشته و از نتایج تحقیقات آن برخوردار می‌شوند.
طرح ساخت برخورددهنده بزرگ هادرون (Large Hadron Collider) در اوایل دهه ۱۹٨٠ توسط سازمان اروپایی پژوهش هسته‌ای (سرن) مطرح شد تا برای این سئوال که چگونه ذرات بدون جرم می‌توانند دارای جرم شوند پاسخی بیابد.
این طرح سرانجام در سال ۱۹۹٦، با بودجه‌ای به مبلغ ٢،٦ میلیارد فرانک سوئیس به‌تصویب رسید و ساخت آن، با تاخیرهای مکرر و با بودجه‌ای تقریباً دو برابر تخمین اولیه، در سال ٢٠٠٨ تکمیل شد[۱].
[↑] آزمایش فرضیه پیدایش جهان آغاز شد
سازمان اروپایی پژوهش هسته‌ای (سرن)، بامداد روز چهارشنبه ۱٠ سپتامبر ٢٠٠٨، آزمایشی را به امید کشف بخشی از راز پیدایش کیهان آغاز کرد.
متخصصان آزمایشگاه سرن، واقع در مرز سوئیس و فرانسه، پرتوهای پر انرژی پروتونی را با سرعتی نزدیک به‌سرعت حرکت نور به دستگاه برخورددهنده بزرگ هادرون (ال اچ سی)، بزرگترین دستگاه شتاب‌دهنده ذره‌ای، وارد کردند. 
صدها پژوهشگر از کشورهای مختلف در اجرای این آزمایش و بررسی نتایج به‌دست آمده از آن مشارکت دارند.
دستگاه ال اچ سی شامل تونلی مدور به طول بیست و هفت کیلومتر در عمق متوسط یکصد متری زیرزمین در مرز سوئیس و فرانسه است که بیش از هزار دستگاه مغناطیسی خم‌کننده در آن تعبیه شده است.
این خم‌کننده‌ها باعث تنظیم جهت حرکت پرتوهای پروتونی می‌شوند به‌نحوی که این پرتوها مسیر دایره شکل تونل را طی کنند.
پس از مرحله اول تابش پرتوها، پرتوهای دیگری نیز به داخل تونل تابیده می‌شوند و این دو پرتو در مکان‌های خاصی در طول تونل با یکدیگر تلاقی می‌کنند.
این آزمایش با هدف به آزمون گذاشتن فرضیه مربوط به تبدیل ذرات بدون جرم به ماده دارای جرم در «الگوی استاندارد» در فیزیک ذرات به اجرا گذاشته می‌شود در حالی‌که این الگو در فرضیه مهبانگ (بیگ بنگ) در باره پدید آمدن کیهان مورد استفاده قرار می‌گیرد.
براساس فرضیه تشکیل ماده، فوتون‌ها، که بسته‌های انرژی بدون جرم هستند، از طریق «مکانیسم هیگز» به ذرات بنیادی - موسوم به ذره الهی - تبدیل می‌شوند که عامل پدید آمدن ذات دارای جرم است.
این فرضیه، در دهه ۱۹٦٠ میلادی، توسط پیتر هیگز، استاد دانشگاه ادینبورگ در اسکاتلند، و توماس کیبل، استاد امپریال کالج دانشگاه لندن مطرح شد.
براساس این فرضیه، «ذره الهی»، که از آن به‌عنوان «حلقه مفقوده بین ذرات بدون جرم و ذرات دارای جرم» یاد می‌شود، مانند ذرات بدون جرم، ذره‌ای بسیط است و از اجزای دیگری تشکیل نیافته و در عین حال، مانند ذرات مرکب، مانند اتم‌ها، دارای جرم است. این ذره، تا کنون از طریق آزمایش مشاهده و وجود آن اثبات نشده است.
تایید فرضیه تبدیل ذرات بدون جرم به ذرات دارای جرم، به‌منزله گامی مهم در پذیرش فرضیه انفجار بزرگ (مهبانگ یا بیگ بنگ) به‌عنوان مبدأ پیدایش کائنات و تشکیل کهکشان‌ها و در نهایت، منظومه شمسی و کره زمین خواهد بود.
قرار بود، پس از خاتمه آزمایش، دانشمندان برای یافتن ذرات دارای جرم، به‌بررسی مواد باقی‌مانده در محل برخورد پرتوهای متقابل بپردازند و انتظار می‌رفت جمع‌آوری و تحلیل اطلاعات حاصل از این آزمایش شش ماه تا یک سال به‌طول انجامد.
پیتر هیگز، پژوهشگر هفتاد و نه ساله بریتانیایی و مبدع مکانیسم هیگز، گفته است که به‌اعتقاد وی، آزمایش سرن خواهد توانست وجود «ذره الهی» را نشان دهد[٢].
[↑] برخورددهنده هادرون متوقف شد
طرح آغاز آزمایش تصادم ذرات در «برخورددهنده بزرگ هادرون» (ال اچ سی = LHC) به‌واسطه نقص فنی در یکی از ادوات تولیدکننده میدان مغناطیسی، متوقف شد.
قرار بود، در امتداد مسیر ٢٧ کیلومتری دستگاه شرایط خلأ برقرار باشد، اما در ساعت ۱۱:٢٧ دقیقه روز جمعه ۱۹ سپتامبر ٢٠٠٨ (به وقت گرینویچ) ادوات کنترل این شتاب‌دهنده ٦،٦ میلیارد دلاری نشت هلیوم را ثبت کردند.
در ضمن، ادوات تولیدکننده میدان مغناطیسی در برخورددهنده بزرگ هادرون باید تا دمای ۱،۹ درجه کلوین بالای صفر مطلق (تقریباً ٢٧۱- درجه سانتی گراد) سرد شوند تا بتوانند اشعه‌های ذرات را در امتداد مسیر هدایت کنند.
این نقص فنی باعث شد حرارت حدود ۱٠٠ عدد از ادوات تولیدکننده میدان مغناطیسی که در این دستگاه باید در درجه حرارت بسیار پایین فعالیت کنند، به ۱٠٠ درجه سانتی گراد افزایش پیدا کند و مهندسان برای کاهش دما مجبور به استفاده از روشی به‌نام فرونشانی (Quench) شوند.
این حادثه سبب شد یک تن هلیوم مایع در محل تونلی که برخورددهنده بزرگ هادرون در سازمان اروپایی پژوهش هسته‌ای (سرن)، در ژنو در آن قرار دارد، نشت کند که در نتیجه نیروی آتش نشانی به محل حادثه فراخوانده شد.
در آن زمان، یک سخنگوی سازمان سرن گفت: «مشخص نیست چه زمانی کار آزمایش در این شتاب‌دهنده ذرات مجدداً از سر گرفته خواهد شد». هر چند به اذعان این سخنگو چنین حادثه‌ای «خبر خوبی نبود»، اما او گفت: «مشکلات فنی از این دست در جریان آزمایش غیرمنتظره تلقی نمی‌شوند».
به هر حال، اولین شعاع ذرات روز چهارشنبه ۱٠ سپتامبر، در امتداد مسیر ٢٧ کیلومتری این دستگاه که به شکل دایره است شلیک شد. قدم اساسی بعدی برخورد دادن اینگونه شعاع‌ها با یکدیگر بود. اما، حدود یک هفته بعد، ایجاد این نقص فنی احتمال انجام این آزمایش را در زمان معین از بین برد. عملیات فرونشانی در جریان آزمایش نهایی آخرین مدارهای الکتریکی برخورددهنده بزرگ هادرون رخ داد.
در آخر، سخنگوی سرن تأیید کرد که در حال حاضر برنامه‌ریزی اولین آزمایش برخورد برای هفته آینده کاری دشوار خواهد بود و پس از ارزیابی آسیب وارد شده، ممکن است تاخیرهای بیشتری هم در راه انجام آزمایش ایجاد شود[٣].
[↑] فعالیت برخورددهنده بزرگ هادرون از سر گرفته شد
فعالیت طرح «برخورددهنده بزرگ هادرون» پس از یک وقفه ۱۴ ماهه، در تاریخ ۲۱ نوامبر ۲۰۰۹ میلادی، دوباره از سرگرفته شد.
برخورددهنده بزرگ هادرون، بزرگترین دستگاه ساخت بشر است و در یک تونل زیرزمینی ۲۷ کیلومتری در مرز فرانسه با سوئیس قرار دارد. این طرح ده میلیارد دلاری با هدف برخورد پرتوهای پروتون برای بررسی راز خلقت کیهان و بازسازی شرایط انفجار (بیگ بنگ) راه‌اندازی شده است.
محققان مرکز سرن هم‌چنین در این آزمایشگاه درباره وجود ذرات هیگز بوسون تحقیق خواهند کرد. آنان بر این باورند این ذرات کوچک‌تر از اتم، در مواد وجود دارند ولی تاکنون نتوانسته‌اند وجود آن‌ها را ثابت کنند.
«برخورددهنده بزرگ هادرون» سال گذشته (٢٠٠٨ میلادی) پس از راه‌اندازی به‌علت ایجاد اختلال در بعضی از قسمت‌هایش از کار افتاد.
اختلال ایجاد شده باعث شد حرارت حدود ۱۰۰ عدد از ادوات تولید کننده میدان مغناطیسی که در این دستگاه باید در درجه حرارت بسیار پایین فعالیت کنند، به ۱۰۰ درجه سانتی گراد افزایش پیدا کند.
در نتیجه محققان مرکز سرن مجبور شدند پنجاه و سه آهن ربای ابررسانا را جایگزین کنند. وظیفه این قطعات شتاب دادن به ذرات در حد سرعت نور است.
حلقه اصلی «برخورددهنده بزرگ هادرون» از ۱۲۰۰ آهن ربای ابررسانا تشکیل شده است. این آهن ربا پرتوهای پروتون را در جهت‌های مختلف و با سرعتی نزدیک به‌سرعت نور منحرف می‌کنند.
در بعضی از نقاط مشخص شده در طول تونل «برخورددهنده بزرگ هادرون»، پرتوهای پروتون با هم برخورد خواهند کرد و انرژی آزاد می‌کنند. لحظه برخورد این پرتوها به‌وسیله حس گرهای ویژه‌ای ثبت می‌شود تا با بررسی آن‌ها دانش فیزیک ارتقا پیدا کند.
نخستین پرتو پروتون در دهم سپتامبر ۲۰۰۸ طول تونل «برخورددهنده بزرگ هادرون» را طی کرد ولی نه روز بعد به‌علت اختلال ایجاد شده، فعالیت این طرح متوقف شد.
این بار، مهندسان سازمان اروپایی پژوهش‌های هسته‌ای، سرن، موفق شده‌اند دو پرتو پروتون را در جهت عکس یکدیگر در دستگاه برخورددهنده به‌حرکت درآورند.
در صورتی که از سرگیری فعالیت این طرح موفقیت‌آمیز باشد، محققان سرن برای افزایش انرژی تولیدشده به‌وسیله این دستگاه، به‌میزان یک و دو دهم تریلیون الکترون ولت تلاش خواهند کرد.
تاکنون بیشترین انرژی که به‌وسیله یک دستگاه شتاب‌دهنده ایجاد شده، در شیکاگو و به‌میزان یک تریلیون الکترون ولت بوده است[۴].
[↑] برخورد ذرات تشکیل‌دهنده اتم با انرژی فوق‌العاده
«برخورددهنده بزرگ هادرون» (ال اچ سی) روز سه‌شنبه مطالعه‌ای را شروع کرد که می‌تواند به کشف شالوده‌های فیزیک نوین منجر شود.
دانشمندانی که روی این دستگاه اروپایی کار می‌کنند پرتوهایی از ذرات پروتون را با نیرویی بی‌سابقه به‌هم کوبیدند. در پی تأیید وقوع این برخوردها، صدای شادی و کف زدن در اتاق کنترل «ال اچ سی» بلند شد.
این برخوردهای هفت تریلیون الکترون ولتی آغازگر تحقیقات فشرده‌ای طی ۱۸ تا ۲۴ ماه آینده در این برخورددهنده عظیم ذرات است. دانشمندان امیدوارند که این مطالعه باعث درک تازه‌ای از ماهیت کیهان و چگونگی پیدایش آن شود.
اما آن‌ها می‌گویند که ارزیابی و تحلیل داده‌های جمع‌آوری شده از این آزمایش زمان خواهد برد و افکار عمومی نباید انتظار نتایج زودهنگام را داشته باشند.
«برخورددهنده بزرگ هادرون»، یکی از بزرگترین پروژه‌های علمی است که بشر تاکنون به آن دست‌زده است.
این تجهیزات که در یک تونل ۲۷ کیلومتری زیر مرز فرانسه با سوئیس قرار دارد، ذراتی را که با سرعت نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کنند به‌هم کوبید. دانشمندان انتظار دارند در جریان این برخورد پدیده‌هایی فیزیکی که تاکنون رؤیت نشده است بروز کند.
یکی از اهداف اصلی این آزمایش شناسایی ذرات موسوم به «بوزون‌های هیگز» (که به «خدا ذره» هم معروفند) خواهد بود. تصور می‌شود که این ذرات نقشی عمیق در ساختمان کیهان بازی می‌کنند و به دانشمندان امکان خواهند داد توضیح دهند که چرا ماده دارای جرم است.
دانشمندان از روز ۱۹ مارس ۲۰۱۰، دو پرتو ذرات پروتون را در جهات مخالف در تونل‌های این آزمایشگاه به‌حرکت در آوردند و برخورد دادن پرتوها از سه شنبه ٣۰ مارس ۲۰۱۰ شروع شد. حلقه اصلی «برخورددهنده بزرگ هادرون» از ۱۲۰۰ آهن ربای ابررسانا تشکیل شده است. چهار دستگاه عظیم ردیابی طی ماه‌های آینده این برخوردها را مطالعه خواهند کرد.
«برخورددهنده بزرگ هادرون» پس از تکمیل این آزمایش برای انجام تعمیراتی به‌مدت حداکثر یک سال بسته خواهد شد و پس از بازگشایی برخوردی دو بار شدیدتر را آزمایش خواهد کرد[۵].
[↑] ذره خدا احتمالاً در آزمایش‌های فیزیکی پدیدار شده است
پژوهشگران در مرکز تحقیقاتی سرن در ژنو که روی طرح برخورددهنده بزرگ هادرون کار می‌کنند، گفته‌اند که احتمالاً «بوزون هیگز» که «ذره خدا» هم خوانده می‌شود، در آزمایش‌های این مرکز برای مدتی بسیار کوتاه ظاهر شده است.
مشاهده این ذره، یکی از آرزوهای دانشمندان فیزیک ذرات بوده است. پژوهشگران می‌گویند که در دو آزمایش جداگانه در سرن، نشانه‌هایی از ذره‌ای مشاهده شده است که در هر دو مورد، جرم مشابهی داشته و احتمالا ذره هیگز است.
با این حال، پژوهشگران هنوز داده‌های کافی برای اعلام رسمی این کشف جدید را در اختیار ندارند.
یافتن هیگز می‌تواند یکی از بزرگ ترین دستاوردها و پیشرفت‌های علمی جهان در ۶۰ سال اخیر باشد. این ذره تاکنون در آزمایش‌های فیزیکی مشاهده نشده است و یافتن آن، برای آن که شناخت مناسبی از نحوه تشکیل جهان به‌دست آید، عاملی تعیین‌کننده و حیاتی به‌شمار می‌رود.
این نظریه وجود دارد که ذره هیگز اولین ذره‌ای است که پس از انفجار بزرگ (بیگ‌بنگ) به وجود آمد و زمینه‌ساز شکل‌گیری جهان کنونی شد.
پژوهشگران در سرن برای یافتن هیگز، دو آزمایش عظیم را به‌طور جداگانه انجام داده‌اند. این دو آزمایش، اطلس و سی‌ام‌اس نامیده شده‌اند.
از آن‌جا که در مدل استانداردی که برای پدیدارشدن جهان تعریف شده است، جرم دقیق هیگز برآورد نشده است، فیزیکدانان برای آزمایش‌های خود باید از شتاب‌دهنده‌های ذرات، مثل طرح هادرون استفاده می‌کردند تا بتوانند به‌صورتی سازمان‌یافته، به‌دنبال یافتن این ذره باشند.
روز سه‌شنبه، ۱۳ دسامبر ٢٠۱۱، مسئولان پروژه‌های اطلس و سی ام اس در کنفرانسی خبری در سرن گفتند که در این آزمایش‌ها ذراتی دیده‌اند که معادل ۱۲۴ تا ۱۲۵ گیگاالکترون‌ولت، جرم داشته‌اند.
با این حال گفته شده است که از نظر آماری، اطمینان کمی نسبت به این یافته و جرمی که سنجیده شده است وجود دارد و پژوهشگران برای آن که رسماً مدعی این اکتشاف شوند، باید به آزمایش و تحلیل‌های بیشتری دست بزنند.
در عین حال، نتایج آزمایش‌های اخیر، هیجان و تب‌وتاب عظیمی را در بین پژوهشگران و دانشمندان فیزیک ذرات به‌وجود آورده است.
پروفسور اشتفان سالدنر رمبولد، استاد دانشگاه منچستر، نتایج آزمایش‌های انجام‌شده را «استثنایی» خواند و گفت: «احتمالا در مدت یک سال خواهیم فهمید که آیا ذره هیگز وجود دارد یا نه.»[٦]
[↑] فیزیکدانان به‌شواهدی از وجود «ذره الهی» دست یافتند
پژوهشگران از کشف شواهدی حاکی از وجود یک ذره بنیادی خبر داده‌اند که می‌تواند به شناخت بهتری از مبدأ پیدایش جهان ماده کمک کند.
روز چهارشنبه، ۱۴ تیر ۱٣۹۱ (۴ ژوئیه ٢٠۱٢)، سازمان اروپایی پژوهش‌های هسته‌ای - سرن - در سمیناری در مرکز این موسسه در ژنو، سوئیس، اعلام کرد که دو گروه از فیزیکدانان این مرکز در تحقیقات خود، وجود ذره بنیادی جدیدی را کشف کرده‌اند که خصوصیات آن به ذره بنیادی موسوم به «بوزون هیگز» شباهت دارد.
مدیر مرکز سرن این یافته را «نقطه عطفی در شناخت بشر از ماهیت طبیعت» خوانده و گفته است که کشف جدید راه را برای مطالعات تفصیلی بعدی بر مبنای یافته‌های آماری بیشتر و آگاهی از خصوصیات ذره جدید هموار می‌سازد که به‌نوبه خود می‌تواند به شناخت اسرار کائنات کمک کند.
کشف جدید به‌خصوص در زمینه شناخت تجربی فرضیه موسوم به «الگوی استاندارد فیزیک ذرات» در مورد ساختار جهان ماده اهمیت دارد.
این الگو تبیین‌کننده ذرات تشکیل‌دهند کائنات و ارتباط آن‌ها با یکدیگر است که بخش عمده‌ای از آن‌ها پیشتر از راه آزمایش تجربی، شناخته شده بودند.
بخش مهمی از این الگو به‌نحوه تبدیل ذرات بنیادی بسیط و بدون جرم، مانند فوتون‌ها، به ذرات بسیط دارای جرم، ارتباط دارد که در نهایت، ذرات ایجاد کننده اتم‌ها به‌عنوان اجزای سازنده تمامی موادی است که در طبیعت وجود دارد.
براساس الگوی استاندارد، در فرآیند تبدیل ذرات بنیادی بدون جرم به ماده، حلقه رابطی حاوی یک ذره بنیادی بسیط، اما دارای جرم وجود دارد که به آن «بوزون هیگز» نام داده‌اند.
وجود این حلقه رابط تا کنون از راه آزمایش تجربی شناخته نشده بود و صرفاً جنبه نظری داشت.
فرآیند تطور ذرات بدون جرم به ذرات دارای جرم موضوع فرضیه‌هایی بود که در اواسط دهه ۱۹۶۰ به‌طور مستقل از سوی چند فیزیکدان ارائه شد.
در مشهورترین این فرضیه‌ها، که توسط پیتر هیگز، استاد پیشین دانشگاه ادینبورو ارائه شد، وجود مکانیسم یا حوزه‌ای مطرح شد که در گستره کائنات وجود دارد و ذرات بدون جرم، با ورود به آن، از مرحله تبدیل به ذرات دارای حرم عبور می‌کنند.
ذرات در این مرحله، که شاید زمانی بسیار اندک به‌طول انجامد، اصطلاحاً «بوزون هیگز» خوانده می‌شود و طی نیم قرن گذشته، نشانه‌ای تجربی از وجود آن در دست نبود.
البته آزمایش انجام‌شده در مرکز تحقیقات سرن هم به‌معنی آن نیست که بوزون هیگز واقعاً «مشاهده» یا احساس شده است بلکه گزارش این مرکز در روز چهارشنبه حاکی از آن است که تجهیزات موجود در این مرکز، آثار وجود آن را ثبت کرده‌اند.
کشف آثاری از وجود بوزون هیگز به‌معنی تکمیل شناخت تجربی الگوی استاندارد در کلیت آن و اثبات این نظر است که ذرات بنیادی بسیط و بدون جرم از طریق «مکانیسم هیگز» به ذراتی بسیط و دارای جرم تبدیل می‌شوند که مصالح ابتدایی ایجاد ماده را پدید می‌آورند[٧].
[↑] کشف حلقه مفقوده
یکی از نتایج کشف تجربی بوزون هیگز، تقویت فرضیه موسوم به انفجار بزرگ یا «مهبانگ» در مورد پیدایش کائنات، تشکیل کهکشان‌ها و در نهایت، شکل‌گیری منظومه شمسی و کره زمین است.
بر اساس این فرضیه، انفجار بزرگ اولیه انرژی عظیمی را آزاد کرد که با کاهش دما به‌تدریج به ظهور «بسته‌های انرژی» و ذرات بسیط بدون جرم مانند فوتون‌ها منجر شد و این ذرات پس از تبدیل به ذرات دارای جرم، در نهایت جهان ماده را ایجاد کردند.
تا کنون، فرآیند تبدیل ذرات انرژی بدون جرم به ذرات بنیادی اولیه یا بوزون هیگز، همچنان به‌عنوان «حلقه مفقوده» در این فرضیه باقی بود و تحقیقات سال‌های اخیر در مرکز سرن در صدد بوده است تا نحوه این دگرگونی در ماهیت ذرات را از طریق آزمایش نشان دهد.
به‌دلیل مبهم بودن نحوه پدید آمدن بوزون هیگز، به آن نام «ذره الهی» داده شده بود تا نشان دهد که بشر هنوز از تبیین علمی آن عاجز است و باید آن را بخشی از اسرار «آفرینش» بداند.
گزارش مرکز سرن در روز چهارشنبه، ۴ ژوئیه ۲۰۱۲ میلادی، حاکی از آن است که اطلاعاتی که از آزمایش‌های این مرکز به‌دست آمده وجود بوزون هیگز را «در حد قابل قبولی» نشان می‌دهد.
در عین حال، این مرکز تاکید کرده است که برای حصول اطمینان از صحت نتیجه اعلام شده، تحقیقات و مطالعات بیشتری صورت خواهد گرفت.
اوایل هفته جاری، گروهی از فیزیکدانان آمریکایی نیز گفتند که «قوی‌ترین شواهد» در مورد وجود «بوزون هیگز» را از یک رشته آمار گردآوری شده از تحقیقات شتاب‌دهنده قدیمی «توالرون» در آزمایشگاه ملی فرنی در نزدیکی شیکاگو به‌دست آورده‌اند و در انتظار نتیجه آزمایش‌های صورت گرفته در سرن هستند[٨].
[↑] چند نکته
- هیگز در سال ۱۹٦۴ فرضیه‌ای را در مورد مکانیسم تبدیل ذرات بنیادی فاقد جرم به ذرات بنیادی دارای جرم مطرح کرد که به حوزه هیگز معروف شد.
- براساس این فرضیه، ذرات بدون جرم با ورود به این حوزه، که در سراسر کائنات گسترده است، جرم به‌خود می‌گیرند و مصالح اولیه تشکیل ماده را ایجاد می‌کنند.
- بوزون هیگز که وجود آن در الگوی استاندارد فیزیک فرض شده، حد فاصل بین ذرات بنیادی بسیط بدون جرم و ذرات بنیادی بسیط دارای جرم است که تشکیل ماده را امکان‌پذیر می‌کنند.
- نتیجه اعلام شده توسط مرکز سرن به‌معنی آن نیست که بوزون هیگز واقعاً مشاهده یا احساس شده بلکه به این معنی است که نشانه‌هایی از وجود آن به‌دست آمده است.
- بنابراین، بوزون هیگز تا کنون تنها از لحاظ نظری شناخته‌شده و از راه آزمایش تجربی کشف نشده بود[۹].
يادداشت ۱: اين مقاله برای دانشنامهی آريانا توسط مهدیزاده کابلی گردآوری شده است.
[↑] پی‌نوشت‌ها
[۱]-
[٢]-
[٣]-
[۴]-
[۵]-
[٦]-
[٧]-
[٨]-
[۹]-
[۱٠]-
[۱۱]-
[۱٢]-
[۱٣]-
[۱۴]-
[۱۵]-
[۱٦]-
[۱٧]-
[۱٨]-
[۱۹]-
[٢٠]-
[↑] جُستارهای وابسته
□
□
□
[↑] سرچشمه‌ها
□
