شبیه سازی نخستین لحظات تولد کیهان

بیگ بنگ: دانشمندان سازمان تحقیقات هسته ­ای اروپا(CERN) با مشاهده برخوردها در برخورد دهنده هادرونی بزرگ، سعی در درک بیشتر “سوپ بنیادین” که بعد از بیگ­ بنگ وجود داشت، دارند. دانشمندان در آزمایشات خود نشان دادند که برخوردهای پروتونی می­ توانند ذرات جدید بسیاری را به وجود بیاورند. این اولین بار است که چنین مشاهده ­ای در برخوردهایی غیر از برخوردهای هسته­ ای سنگین صورت گرفته است.

به گزارش بیگ بنگ، چند میلیاردم ثانیه پس از بیگ ­بنگ(مورد قبول ­ترین نظریه در مورد چگونگی تشکیل جهان) ذرات اولیه­ ای مثل پروتون­ها و نوترون­ها وجود نداشتند. در عوض بلوک ­های سازنده این ذرات(کوارک و گلون)در یک سوپ بنیادین داغ وجود داشتند که به راحتی می ­توانستند حرکت کنند. این سوپ به عنوان پلاسمای کوارکی-گلونی نیز شناخته می­ شود.

مطالعه پلاسمای کوارکی-گلونی دانشمندان را قادر می­سازد که ویژگی­ های نیروی قوی هسته ­ای را به دقت بررسی کنند؛ این نیرو به عنوان یکی از چهار نیروی بنیادین طبیعت شناخته می­ شود. سه نیروی دیگر، نیروی ضعیف هسته­ ای، گرانش و الکترومغناطیس می­ باشد. اما برای خلق این پلاسما، دانشمندان به دمای بسیار بالا و مقادیر بالای انرژی نیاز دارند.این عوامل که می ­توان آنها را در برخورددهنده هادرونی بزرگ به وجود آورد، به کوارک­ها و گلون­ها کمک می­ کند که آزادانه حرکت کنند. اما فقط در برخوردهای خاصی “کوارک خاص” به وجود می ­آید که همان برخوردهای هسته­ ای سنگین است.

هادرون­ های خاص ذرات شناخته ­شده­ ای هستند که شامل Xi، امگا و کائون می­ شوند. وقتی که پلاسمای کوارکی-گلونی تولید می­ شود، میزان تولید ذرات خاص بیشتر می­ شود. دانشمندان پروژۀ آلیس- ALICE(شناسایی و مطالعه پلاسمای کوارکی-گلونی) در سازمان مذکور نشان دادند که این پدیده، تولید ذرات خاص حاوی کوارک، می­ تواند نتیجه برخورد پروتون­ ها باشد که بسیار سبک ­تر هستند.

تولید کوارک­ های خاص با استفاده از پروتون از هستۀ سنگین آسانتر می­ باشد. به این معنی که دانشمندان می ­توانند آزمایشات بیشتری بر روی پلاسمای بنیادین جهان هستی انجام دهند. “فدریکو آنتینوری” سخنگوی پروژه آلیس در یک بیانیه اعلام کرد: «ما هیجان بسیاری در مورد این پروژه داریم. اکنون ما در حال یادگیری بیشتر در مورد این حالت بنیادین از ماده هستیم. ایزوله­ کردن پدیده پلاسمای کوارکی-گلونی در ابعاد کوچکتر و ساده ­تر، مثلا برخورد دو پروتون، پنجره جدیدی به روی مطالعات ویژگی­ های حالت بنیادین کیهان باز می­ کند.»

دانشمندان علاوه بر یافتن راه ­های پیشرفت این تحقیقات، متوجه شدند سرعت تولید ذرات خاص از سرعت تولید دیگر ذرات در برخورد مشابه، بالاتر است. محققان بر این باورند افزایش میزان تولید ذرات خاص نتیجۀ تشکیل پلاسمای کوارکی-گلونی می ­باشد و مطالعه این میزان تولید ذرات، به دانشمندان در فهم ساز و کارهای میکروسکوپی کمک می­ کند.

به گفته محققان این یافته­ ها مدل ­های نظری کنونی که افزایش تولید ذرات خاص را پیش­ بینی نکرده ­اند، به چالش می­ کشد. آنها افزودند: « این نتایج ممکن است منتهی به کشف مکانیزمی جدید از علم فیزیک شود. تحقیقات بیشتر در زمینه افزایش میزان تولید در سیستم­ های کوچک ضروری می­باشد و همچنین یافتن پاسخ این سوال که آیا تولید ذرات در زمان تعادل گرمایی اشباع و متوقف می­ شود و یا اینکه ادامه می ­یابد.» جزئیات بیشتر این یافته ها در مجله Nature Physics منتشر شده است.

ترجمه: رضا کاظمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: newsweek.com

image_pdfimage_print
(10 نفر , میانگین : 4٫80 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=66188
رضا کاظمی

رضا کاظمی

دانشجوی کارشناسی مترجمی انگلیسی و علاقمند به مطالب علمی نجومی میباشد و در زمینه انتشار مقاله با وب سایت بیگ بنگ همکاری می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

یک پاسخ

  1. behroz گفت:

    سلام چطوری نگاهش کنیم

پاسخ دهید

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