احتمالا نقصی در مدل استاندارد فیزیک وجود دارد!

بیگ بنگ: نتایج اخیر از شتاب دهنده ی بزرگ ذرات(LHC) واقع در سوییس نشان میدهد که نقص یا ایرادی در قوانین امروزی علم فیزیک موسوم به “مدل استاندارد” وجود دارد. در واقع این موضوع فراتر از مرزهای فیزیک امروز و قوانین فیزیک ذرات است و به این معناست که ما بالاخره موفق شده ایم به عصر جدیدی از فیزیک وارد شویم.

cms_detector_web_1024به گزارش بیگ بنگ، نتایج اخیر از شتاب دهنده ی ذرات واقع در سوییس اشاره به موضوعی دارد که فراتر از مرزهای فیزیک امروز و قوانین فیزیک ذرات است که این بدان معناست که ما بالاخره موفق خواهیم شد به عصر جدیدی از فیزیک وارد شویم. در حال حاضر، قوانین امروزی فیزیک (موسوم به مدل استاندارد فیزیک) بهترین توضیح را در مورد اینکه دنیا چگونه کار میکند و چگونه کیهان و اجرام آن کنار همدیگر به تعادل امروزی رسیده اند، ارائه میدهد، اما اشکالات و رخنه های بزرگ و قابل ملاحظه ای وجود دارد (که فیزیک امروز را با چالش مواجه میکند.)،این حقیقت که مدل استاندارد امروزی فیزیک به طور دقیق مقدار گرانش را محاسبه نمیکند.

لذا دانشمندان ده ها سال صرف پژوهش در مرزها و افق های فیزیک کردند تا نشانه ای از فعالیت هایی بیابند که مدل امروزی فیزیک آن را توجیه نمیکند و اکنون آنها یک مورد از این گونه پدیده ها را یافته اند. یک مورد مشاهده شده در مورد ذره ای به نام مزون B بر اساس مدل استاندارد و امروزی فیزیک است. ذره ی مزون B قاعدتا باید در یک سری زوایا و فرکانس های خاص حرکت کند، اما این پیشنهاد با چیزی که در LHC آزمایش و مشاهده شده همخوانی ندارد. نتایج آزمایش LHC دلالت بر این دارد که اتفاق دیگری نیز در حال وقوع است، و اگر ما بتوانیم بفهمیم آن اتفاق چیست، قطعا ما را به رمزگشایی از برخی معماهای جهان هستی رهنمون و نزدیکتر میسازد.

سر پژوهشگر “ماریوژ ویتک”از موسسه ی فیزیک هسته ای وابسته به آکادمی علوم در لهستان گفت: « در حال حاضر تمام اندازه گیری ها با پیش بینی های مدل استاندارد فیزیک امروزی مطابقت دارد.» وی افزود: « به هر حال، ما این را می دانیم که فیزیک امروز (مدل استاندارد) تمام نیازها و اجزا و روابط جهان هستی را نمی تواند توضیح دهد. فیزیک امروز جرم ذره ها را پیش بینی نمی کند یا نمی تواند توضیح دهد چرا فرمیون ها در سه خانواده یا دسته ی مختلف (ایزوتوپ) تشکیل می شوند. چگونه ماده بر پادماده در جهان هستی نفوذ و غلبه کرد؟ ماده ی تاریک چیست؟ تمامی این قبیل پرسش ها هنوز بی جواب مانده است.»

اطلاعات مربوط به این موضوع و سوالاتی که مطرح شد تا سال ۲۰۱۱ و ۲۰۱۲ جمع آوری شده بود. تا اینکه اولین نشانه های آن یک سال قبل آشکار شد. وقتی که دانشمندان متوجه شدند که سرعت کاهش و نابود شدن ذره مزون B با پیش بینی ها و قوانین فیزیک امروز جور در نمی آید. اما اکنون، تیم محققان لهستانی نشان داده اند که این فقط سرعت نابودی و زوال نیست که مهم میباشد، بلکه زاویه ی کاهش و محو شدن مزون B نیز با قوانین فیزیک مغایرت دارد.

IFJ160302b_fot01ویتک گفت:« اگر با ادبیات سینما بخواهیم بررسی کنیم ما فقط تعداد کمی از سکانس های پر فروش ولی قابل پیش بینی LHC را برای هواداران برای یک بخش تبلیغاتی منتشر کردیم.» بر اساس قوانین فیزیک امروز، ذرات مزون B از یک کوارک سبک و یک پادکوارک زیبا ساخته شده است و چون زمانی که این دوتایی کوارک و پادکوارک با هم جفت شوند نابودی زودتر رخ می دهد، باید محصولات و نتایج این برخورد را با زوایای معینی به اطراف پرتاب شوند. هنگامیکه فیزیکدانان متوجه ی این تناقض و مغایرت در مورد زمانبندی این نابودی شدند، قادر نبودند میزان اختلاف در زاویه ی انهدام را اندازه گیری کنند، زیرا روش اندازه گیری آنها به اندازه ی کافی دقیق نبود.

با این حال تشکر میکنیم از این دانشمندان و فیزیکدانان لهستانی به خاطر تکنیک جدیدی که به وجود آوردند، آنها قادر بودند نشان دهند که نه تنها زاویه ی انهدام مزون B بر خلاف پیش بینی های مدل استاندارد فیزیک در سال ۲۰۱۱ بود که در سال ۲۰۱۲ نیز مورد مشابهی رخ داد. محققان کاملا آشکارا معتقدند که ما نمی توانیم این مسئله را هنوز یک کشف تلقی کنیم، به راستی ما پیش از آنکه با اطمینان سخن بگوییم به اطلاعات بیشتری نیاز داریم. همچنین در مورد این موضوع که چه میزان از آنچه یافته شده است، دقیقا اطمینان و صحت وجود دارد.

این تیم در حال حاضر به یک انحراف معقول ۳٫۴ سیگما دست یافته است که دستاورد بسیار خوبی است، اما برای اینکه در مورد یک کشف جدید صحبت کنیم باید به انحرافی بیش از ۵ سیگما برسیم، چیزی که نشان می دهد اگر به این موضوع دست پیدا کنیم آنوقت ۱ در ۳٫۵ میلیون احتمال دارد که موفقیت این کشف یک اتفاق تلقی شود. بنابراین چه معنی میدهد اگر ذرات مزون B برخلاف پیش بینی های قوانین فیزیک امروز در زوایای مختلفی منهدم شوند؟ این میتواند نشان دهنده ی تولد ِ یک ذره جدید باشد که مشهور ترین نظریه ها موید آن است که این ذره یک ذره ی Z-prime متوسط از نوع ذرات بنیادینی است که از اصل طرد پائولی پیروی نمیکند و البته توسط مدل استاندارد فیزیک نیز پیش بینی نشده و همچنین در انهدام این ذرات مزون B بسیار تاثیرگذار میباشد.

خبر خوب این است که LHC اخیرا در سطوح خیلی بالای انرژی، در سطحی که تا کنون کار نکرده، شروع به له کردن و خرد کردن پروتون ها کرده است و فیزیکدانان به زودی یک بسته ی کامل از اطلاعات و آنالیزها را در اختیار خواهند داشت و احتمالا آن اطلاهات کلید رفتن فیزیکدانان به مرحله ی بعدی خواهد بود. به قول ویتک: « درست مثل زمانی که یک فیلم خوب و هیجان انگیز می بینید، همه در شگفت و تعجب اند که در پایان چه اتفاقی می افتد و هیچکس نمیخواهد منتظر رسیدن این پایان بماند.» جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله ی High energy physics منتشر شده است.

ترجمه: محمد مسعود حسینی، مهنا پور حسن/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com

image_pdfimage_print
(15 نفر , میانگین : 4٫80 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=46558
تحریریه‌ی بیگ بنگ

تحریریه‌ی بیگ بنگ

وب سایت بیگ بنگ یک سایت علمی، تحقیقاتی میباشد که توسط تعدادی از علاقمندان به علم و دانش اداره می شود. این سایت از اواخر سال 1390 تاکنون به فعالیت خود در این حوزه ادامه داده است.

شما ممکن است این را هم بپسندید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *