اکتشافات جدید درباره ابتدایی‌ترین ذرات جهان
 


فیزیکدانان در حال حاضر اکتشافات جدید را پدیده‌های غیرمنتظره می‌نامند، اما اطلاعات خام به دست آمده از دو آزمایشی که در برخورد دهنده بزرگ‌هادرون انجام گرفته نشانه‌هایی از پدیده‌ای غیر عادی را در خود دارند و این پدیده غیر عادی می‌تواند یکی از گریزپاترین ذرات در علم فیزیک باشد. ‏بقیه در ادامه مطلب...
زکات علم در نشر آن است. اما معلی(ع)

اکتشافات جدید درباره ابتدایی‌ترین ذرات جهان
 


فیزیکدانان در حال حاضر اکتشافات جدید را پدیده‌های غیرمنتظره می‌نامند، اما اطلاعات خام به دست آمده از دو آزمایشی که در برخورد دهنده بزرگ‌هادرون انجام گرفته نشانه‌هایی از پدیده‌ای غیر عادی را در خود دارند و این پدیده غیر عادی می‌تواند یکی از گریزپاترین ذرات در علم فیزیک باشد. ‏

هر دو ردیاب اطلس و ‏CMS‏ در حال رصد رویدادهای متعددی در طیف جرم سخت 130 تا 150 گیگا الکترون ولت هستند. اطلاعات به دست آمده فاصله زیادی از قطعیت در نتیجه آزمایش‌ها دارند، اما فیزیکدانان بر این باورند که این نشانه‌ها می‌توانند نخستین نشانه‌ها از وجود بوزون هیگز باشند، ذراتی که گفته می‌شود عامل ایجاد جرم در ذرات هستند.‏

نتایج این آزمایش‌ها روز 22 جولای 2011 در کنفرانس فیزیک پرانرژی اروپا در گرونوبل فرانسه ارائه شدند. فیزیکدانانی که با این آزمایش آشنایی داشتند، هشدار دادند که این اطلاعات جدید تا کشف یک پدیده جدید فاصله زیادی دارد و می‌توان آنها را بیم و امیدی در علم فیزیک توصیف کرد.‏



در تعقیب بوزون هیگز

از زمانی که وجود این ذرات در سال 1964 پیش بینی شد، بوزون هیگز یکی از تحت تعقیب‌ترین ذرات در جهان فیزیک بوده است. این ذره بخشی از مکانیزیمی است که در تمامی ذرات جرم ایجاد کرده است. مدل استاندارد فیزیک ذره‌ای که با دقتی بالا مورد بررسی قرار گرفته است نیز برای یکپارچه کردن نیروهای اتمی و نیروهای الکترومغناطیسی که فروپاشی اتمی را متعادل ساخته‌اند و نور، مغناطیس و الکتریسیته را کنترل می‌کنند، به پدیده‌ای مانند هیگز نیاز دارد.‏

فیزیکدانان برای تعقیب هیگز، آزمایشگاه عظیم «هادرون»را ساختند، حلقه‌ای 27 کیلومتری در لابراتوار فیزیک هسته‌ای اروپا، سرن، در نزدیکی ژنو که می‌تواند پروتون‌ها را با سرعتی برابر سرعت نور حرکت و آنها را با یکدیگر برخورد دهد. چنین برخوردی می‌تواند ذرات سنگین تری را به وجود آورد که این ذرات سنگین پس از فروپاشی به جریانی از ذرات سبک‌تر تبدیل شده و توسط ردیاب‌های بزرگی ردیابی می‌شوند.‏

بر اساس گزارش نیچر، این دو ردیاب بزرگ، اطلس و ‏CMS‏ اکنون در حال گزارش کردن تعداد زیادی از این ذرات سبک‌تر در محدوده 130 تا 150 گیگا الکترون ولت هستند که در برابر محدوده‌ای که دانشمندان انتظار یافتن ذرات هیگز را در آن دارند، بسیار ناچیز به شمار می‌رود.‏

آمارها بسیار دورتر از نتایج قطعی هستند و احتمال ناپدید شدن این نشانه‌ها همچنان وجود دارد. به گفته «گوئیدو تونللی» سخنگوی ردیاب ‏CMS‏ باید بسیار محتاطانه و حساب شده عمل کرد. به گفته وی در ماه‌های آینده این ردیابی روی نوسانات و نشانه‌های کشف شده تمرکز ویژه‌ای خواهد داشت.‏

همچنین «فابیولا جیانتونی» سخنگوی ردیاب اطلس نیز با بیان این که باید احتیاط زیادی را در پیش گرفت با سخنان تونللی موافقت کرد و گفت: این ذرات سبک و کم انرژی بسیار فراوان هستند و تعداد محدودی از نمونه‌های پر انرژی آنها دیده شده است که هر لحظه نیز احتمال ناپدید شدن آنها وجود

دارد.‏



ارتباط هیگز و ‏W‏ ‏

بیشترین میزان افزایش این ذرات سبک در فروپاشی ذراتی به نام بوزون ‏W‏ دیده شده اند. بوزونی که به متعادل سازی نیروهای ضعیف اتمی کمک می‌کند و بر اساس نظریه‌ها، فروپاشی بوزون هیگز می‌تواند گاه در شکل یک جفت از بوزون ‏W‏ باشد. در هر دو این ردیاب‌ها مقادیر زیادی از جفت‌های بوزن ‏W‏ دیده شده است، اما کنش آنها به اندازه‌ای نبوده است که بتوان آنها را به عنوان نشانه‌ای از وجود بوزون هیگز پنداشت. به علاوه فروپاشی بوزون‌های ‏W‏ خود به این معنی است که این ذرات نمی‌توانند حاوی مقادیر کافی از جرم هیگز باشند.‏

به گزارش بی بی سی، تعدادی از فیزیکدانان نیز بر این باورند حتی در صورتی که فراوانی این ذرات یک نشانه واقعی برشمرده شود، می‌توان آن را به خطاهای محاسباتی نظری نسبت داد. چهره این مطالعات در ماه‌های آینده به سرعت تغییر پیدا خواهد کرد.‏

LHC‏ در حال حاضر بسیار موفق عمل کرده است. دو ردیاب اطلس و ‏CMS‏ ترکیبی از نتایج مطالعات خود را در نشست ماه آینده «لپتون فوتون» ارائه خواهند کرد و تأیید یا رد حضور بوزون هیگز بر اساس اطلاعات جدیدی که به دست آمده‌اند در پائیز و زمستان سال جاری انجام خواهد گرفت.‏