فهرست مندرجاتذره خدا کشف شد
[قبل] [بعد]
دانشمندان مرکز تحقیقات هسته‌ای اروپا ،سرن، اعلام کردند بررسی‌های وسیع روشن کرده ذره‌ای که سال گذشته شناسایی شد، به احتمال بسیار زیاد بوزون هیگز یا ذره موسوم به «ذره خدا» است اما برای اینکه مشخص شود این ذره چه نوعی از بوزون هیگز است به تحقیقات بیشتری نیاز است.
تصویری از برخورد پروتون با پروتون در شتابدهنده سرن. خطوط سبز الکترون‌های حاصل از برخوردند
[↑] ما تقریباً مطمئنیم ذره خدا را کشف کرده‌ایم
جو اینکادلا مدیر پروژه CMS (یکی از دو آشکارساز سرن) امروز در کنفرانس «موریون» که در لاتوییل ایتالیا برگزار شد گفت: «نتایج اولیه‌ای که از بررسی کل داده‌های آزمایش سال ۲۰۱۲ به‌دست آمده بسیار جالب هستند و برای من کاملاً روشن است که ما با بوزون هیگز سروکار داریم، اگرچه هنوز برای دانستن اینکه این چه نوعی از هیگز بوزون است راه درازی در پیش داریم.»
دیو چارلتون سخنگوی پروژه اطلس، دیگر آشکارساز سرن، امروز گفت: «نتیجه تازه و زیبایی که به‌دست آمده محصول تلاش عظیم و از خودگذشتگی افراد زیادی بوده است. نتیجه حاصله ذره جدیدی را نشان می‌دهد که قرینگی-چرخش هیگز بوزون را دارد، همان‌طوری که در مدل استاندارد پیش‌بینی شده است.»
حدود هفت ماه پیش در برخورددهنده هادرونی بزرگ (LHC) که در سرن سویس قرار دارد آزمایشی انجام شد که به گفته دانشمندان، دانش فیزیک نظری را تغییر داد. دانشمندان پروتون‌ها (گروهی از ذرات تشکیل‌دهنده هسته اتم) را تا سرعت نور شتاب دادند و ذرات کوچک‌تری را که در این برخورد ایجاد شد بررسی کردند، به امید اینکه برخی پرسش‌های اساسی را پاسخ‌دهند و ذره‌ی موسوم به بوزون هیگز را پیدا کنند.
پروفسور پیتر هیگز در تونل شتابدهنده سرن. ذره بوزون به‌نام این پروفسور بریتانیایی نام‌گذاری شده که تئوری منشا جرم را ارائه کرد
بر اساس نظریه موسوم به مدل استاندارد، تمام مواد از ذراتی بنیادی ساخته شده‌اند: شش کوارک و شش لپتون. کوارک‌ها به عنوان نمونه پروتون‌ها و نوترون‌ها را شکل می‌دهند و لپتون‌ها هم به‌عنوان مثال الکترون‌ها و نوترینوها را (نوترینو لپتون بدون بار است). فیزیکدان‌ها فکر می‌کنند کوارک‌ها و لپتون‌ها را نمی‌توان به اجزای کوچک‌تری خرد کرد.
دانشمندان چهار نیروی بنیادی طبیعت را هم‌نیروی هسته‌ای ضعیف، نیروی هسته‌ای قوی، جاذبه یا گرانش و نیروی الکترو مغاطیسی می‌دانند. بر اساس مدل استاندارد این چهار نیرو هر کدام یک ذره معادل دارند به‌نام بوزون که در واقع گروهی از بوزون‌ها این نیروها را به ماده منتقل می‌کنند. برای اینکه این نیروها به ماده منتقل شوند تمام ذرات بنیادی باید از میدانی بگذرند به‌نام میدان هیگز. اما خود این میدان هیگز هم به یک ذره حامل نیاز دارد که به بوزون هیگز معروف است. این ذره قطعه گمشده مدل استاندارد بود و حالا دانشمندان فکر می‌کنند آن را یافته‌اند.
در واقع فیزیک ذرات هر ذره را دارای دو ویژگی می‌داند: چرخش (Spin) و قرینگی (Parity). قرینگی باعث کنش متقابل ذرات می‌شود اما پذیرفتن مفهوم قرینگی به‌معنای آن است که ذره باید بدون جرم باشد. دانشمندان مشکل را این گونه حل کرده اند که ذرات بنیادی جرم ندارند اما با عبور از میدان هیگز دارای جرم می‌شوند. اما آنچه خودِ میدان هیگز را با دیگر ذرات یا نیروها در کنش قرار می‌دهد بوزون هیگز است.
اطلاعاتی که از آزمایش ماه ژوئیه ۲۰۱۲ به‌دست آمد نشان می‌دهد ذره‌ای که در آن برخورد عظیم تولید شده، به بوزون هیگزی که در مدل استاندارد توصیف شده بسیار نزدیک است. البته اگر این ذره خصوصیاتی کاملا متفاوت نشان می‌داد دانشمندان را بیشتر خوشحال می‌کرد چرا که افقی تازه پیش روی آن‌ها قرار می‌داد؛ اما اثبات وجود این ذره هم گامی بزرگ در تایید صحت مدل استاندارد است. نظریه‌ای که در دهه شصت و هفتاد میلادی از ترکیب نظریه نسبیت انشتین و نظریه کوانتوم حاصل شد.
تونی ویدبرگ استاد فیزیک دانشگاه اکسفورد که با پروژه اطلس همکاری داشته به بی‌بی‌سی گفت: «این شروع فصل تازه‌ای در فیزیک نظری است.»
«فیزیک از چهارم ژوئیه (۱۴ تیر) تغییر کرده است. قبلاً ما یک سئوال مبهم داشتیم، آیا اصلا ذره‌ای وجود دارد؟ اما حالا سئوال ما دقیقتر شده: آیا این ذره که پیدا کرده‌ایم بوزون هیگز است و آیا این بوزون هیگز با پیش‌بینی مدل استاندارد تطبیق می‌کند؟»
نمایی گرافیکی از آزمایش برخورد پروتون با پروتون در شتابدهنده سرن
در سال ۲۰۱۲
بر اساس مدل استاندارد بوزون هیگز چرخش ندارد اما قرینگی مثبت دارد. این دقیقاً همان نتیجه‌ای است که در آزمایش بزرگ سرن به‌دست آمده است.
اما دلیل اینکه فیزیکدان‌های سرن با قاطعیت اعلام نکرده‌اند بوزون هیگر را یافته‌اند این است که بر اساس نظریه موسوم به ابرتقارن ممکن است پنج نوع مختلف بوزون هیگز وجود داشته باشد.
برای پاسخ دادن به این سئوال، دانشمندان می‌خواهند دوباره در برخورددهنده هادرونی بزرگ آزمایش دیگری انجام دهند. اما این برخورددهنده درست یک ماه پیش برای تعمیرات و برای ارتقا سیستم به مدت دو سال تعطیل شد؛ بنابراین برای اثبات قطعی ذره خدا باید تا سال ۲۰۱۵ صبر کرد.[۱]
[↑] يادداشت‌ها
يادداشت ۱: اين مقاله برای دانشنامهی آريانا توسط مهدیزاده کابلی ارسال شده است.
[↑] پی‌نوشت‌ها
[۱]- ما تقریباً مطمئنیم ذره خدا را کشف کرده‌ایم، وب‌سایت فارسی بی بی سی (دانش و فن): پنج‌شنبه ۱۴ مارس ۲۰۱۳ - ۲۴ اسفند ۱۳۹۱
[↑] جُستارهای وابسته
□
□
□
[↑] سرچشمه‌ها
□ وب‌سایت فارسی بی بی سی (دانش و فن)