ذرات ریزتر از اتم راهی به سمت کشف نیروی پنجم طبیعت
آتی جو: فیزیکدانان لابراتوار ملی شتاب دهنده فرمی (Fermi National Accelerator Laboratory) شواهدی یافته اند که نشان میدهد ذرات ریزتراز اتم رفتار عجیبی دارند و دلیل آن احتمالاً نیروی پنجم طبیعت است.
به گزارش آتی جو به نقل از بیزینس اینسایدر، فیزیکدانان «آزمایشگاه ملی شتاب دهنده فرمی» (Fermi National Accelerator Laboratory) شواهدی یافته اند که نشان میدهد ذرات ریزتر از اتم رفتار غیرمنتظره ای دارند و دلیل آن احتمالاً نیروی جدید و پنجم طبیعت است. هم اکنون در جهان ۴ نیروی طبیعی وجود دارد که شامل گرانش، الکترومغناطیس و نیروهای هسته ای قدرتمند و ضعیف هستند. این ۴ نیرو در درک شیوه عملکرد جهان به پژوهشگران کمک می نماید. اما بنظر می رسد جهان هنوز ناشناخته های بسیاری دارد. در ۲۰۲۱ میلادی فیزیکدانان با بهره گیری از آزمایش Moun g-2 در لابراتوار فرمی متوجه نوع خاصی از ذرات ریزتر از اتم به نام میون شدند که بیش از انتظارات حرکت می کردند. پژوهشگران لابراتوار ملی بروک هیون ۲۰ سال قبل یعنی در ۲۰۰۱ شاهد چنین پدیده ای بودند اما توضیحی برای رفتار عجیب آنها باقی نماند و فیزیکدانان به مدت دو دهه سردرگم بودند. میون ها ذراتی مشابه الکترون اما ۲۰۰ بار بزرگتر هستند و بنا بر این به «الکترون های چاق» مشهور شده اند. الکترون های چاق می توانند در آیتم های مختلف مانند اشعه ایکس نفوذ کنند. پژوهشگران از آنها برای کشف یک اتاقک مخفی در اهرام مصر و بررسی داخل آتشفشان ها استفاده کردند. حالا این ذرات در کشف نیروی پنجم طبیعت به پژوهشگران یاری رسانده اند. لابراتوار فرمی در اطلاعیه ای در این زمینه نوشته است: میون ها مانند الکترون، یک آهنربای داخلی کوچک دارند که در میدان مغناطیسی مانند محور یک فرفره درحال چرخش است. فیزیکدانان در این پژوهش میون ها را در یک حلقه مغناطیسی ابر رسانا وارد کردند و در مرحله بعد رفتار آنها هنگام حرکت با سرعتی نزدیک به سرعت نور را بررسی کردند. فیزیکدانان مشاهده نمودند در حقیقت میون ها بسیار پر جنب و جوش تر از «مدل استاندارد فیزیک ذرات» بودند. مدل استاندارد فیزیک ذرات( Standard Model of Particle Physics) یک راهنمای ریاضی است که فیزیکدانان طی ۵۰ سال قبل از آن برای توضیح و درک حوزه ذرات ریزتر از اتم استفاده می کردند. اگر معادلات برحسب مدل استاندارد فیزیک ذرات ایجاد می شد، توضیح برای جنب و جوش غیرطبیعی میون ها وجود نداشت و فیزیکدانان مجبور می شدند توضیحات دیگری برای این رفتار را بررسی نمایند. یک توضیح احتمالی آن بود که رفتار میون ها بوسیله نیروی پنجم طبیعت به وجود آمده است. توضیحات دیگر نیز وجود ذرات بسیار پر حرکت، توضیح دیگر وجود یک بعد جدید یا یک خاصیت ناشناخته فضا-زمان بود. برندان کیسی فیزیکدان ارشد فرمی لب در اطلاعیه ای نوشت: ما مشغول بررسی حوزه جدید هستیم. در هر حال دو راه جهت استفاده از مدل استاندارد فیزیک ذرات جهت توضیح جنب و جوش میون ها وجود دارد و آنها نیز نتایجی سردرگم کننده ارائه می کنند. یکی از راه هایی که دانشمندان امیدوارند این اختلاف را حل کنند، اندازه گیری های دقیق تر است. بنا بر این است که فیزیکدانان لابراتوار فری در تحقیق جدید در مقایسه با سال ۲۰۲۱ میلادی، چهار برابر داده بیشتر جمع آوری کردند. این امر به آنها امکان داد تا عدم قطعیت تجربی را تا ۲ برابر کاهش دهند. اگر نتایج، نیروی پنجم طبیعت را آشکار کند، می تواند به توضیح تعدادی از بزرگترین سؤالات علم کمک نماید، از جمله: ماده تاریک از چه چیزی تولید شده است؟ انرژی تاریک چیست؟ و چرا جهان دارای ماده بسیار بیشتری نسبت به ضد ماده است؟ دانشمندان متوجه شده اند که برای پاسخ به این سوالات ممکنست مجبور شوند از محدوده مدل استاندارد فراتر روند. و رازهایی مانند تکان خوردن میون، خرده نان است که راه را برای انقلاب بعدی در فیزیک می سازد.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب