بیگ بنگ: فیزیکدانان با انجام آزمایش اطلس، که یکی از چهار آزمایش عمده در برخورد دهنده هادرونی بزرگ(LHC) در سرن میباشد، شواهد ِ مستقیمی دال بر پراکندگی نور توسط نور با انرژی ِ زیاد را یافتند. این فرایند جزو فرآیندهای مکانیک کوانتومی است که در نظریه کلاسیک الکترودینامیک ممنوع می‌باشد!

به گزارش بیگ بنگ، دکتر دن تووی (Dan Tovey)، هماهنگ کننده فیزیک اطلس(ATLAS) گفت: «این نتیجه عینی، نخستین شاهد مستقیم از نوری است که با انرژی زیاد در هم‌کنش با خود میباشد. این پدیده در نظریه های کلاسیک الکترومغناطیس غیر ممکن است؛ از این رو این نتیجه، معیار درک ما از الکترودینامیک کوانتومی(QED) است.» شواهد مستقیم برای پراکندگی نور توسط نور در انرژی های بالا چندین دهه به طول انجامید – تا اینکه دومین اجرای پروژه شتاب دهنده در سال 2015 آغاز شد. زمانی که یون‌های سرب توسط شتاب دهنده، برخورد زیادی باهم داشته باشند، شواهد بدست آمده در مورد احتمال پراکندگی نور به واقعیت تبدیل می‌شود.

دکتر پیتر استینبرگ، نماینده رسمی گروه فیزیک یون سنگین اطلس گفت: « این اندازه گیری چندین سال مورد توجه جوامع فیزیک یون های سنگین و انرژی زیاد بوده است، طوری که محاسبات بدست آمده از چندین گروه نشان می دهد، می‌توان با مطالعۀ برخوردهای یونی سرب در Run 2، نتایج خوبی بدست آورد.» برخوردهای مکرر یون های سنگین محیط کاملی برای مطالعه پراکندگی نور فراهم می کند.

زمانی که گروهی از یون های سرب شتاب می گیرند، شتاب زیادی در فوتون های اطراف ایجاد می شود. هنگامی که یون ها در مرکز موج‌یاب “اطلس” به هم می‌رسند، تعداد کمی از آنها با یکدیگر برخورد می کنند، اما فوتون های اطراف آن برهمکنش دارند و پراکنده می‌شوند. این برهم‌کنش‌ها به عنوان “برخورد ultra-peripheral ” شناخته می شود. با مطالعه بیش از 4 میلیارد نتیجه‌ای که در سال 2015 انجام شد، همکاری “اطلس” 13 نتیجه مناسب برای پراکندگی نور یافت. این نتیجه دارای اهمیت 4.4 انحراف استاندارد است، که به تیم اجازه می دهد اولین شواهد مستقیم این پدیده را با انرژی بالا گزارش دهد.

به گفته دکتر استینبرگ: « یافتن شواهدی از این اثر نادر مستلزم ایجاد یک ماژول حساس برای موج‌یاب اطلس می‌باشد. اثرات ایجاد شده – دو فوتون در یک موج‌یاب توخالی دیگر – بسیار متفاوت از نتایج پیچیده‌ای است که معمولا از برخوردهای هسته ای انتظار می رود. موفقیت ماژول جدید در انتخاب این رویداد نشان دهندۀ قدرت و انعطاف پذیری سیستم، و همچنین مهارت و تخصص آنالیز و گروه هایی که ماژول را طراحی و توسعه داده‌اند، می‌باشد.» نتایج بدست آمده در مجله Nature Physics منتشر شده است.

ترجمه: فاطمه علیلو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sci-news.com