آيندهي نظريهي همه چيز
- 4 آبان 1394
- 0 دیدگاه
بیگ بنگ: شايد در انرژيهاي بسيار بالا، برهمكنشهاي قوي و الكتروضعيف، به يك همگرايي، نظير همگرايي برهمكنشهاي الكترومغناطيسي و ضعيف برسند. در چنين صورتي، ميتوان اين سه برهمكنش را وحدت بخشيده و به يك نظريهي جامع برهمكنش قوي-ضعيف، دست يافت. چنين نظريهاي را نظريهي وحدت بزرگ (GUTs) مينامند كه به شدت بر ديدگاه تقارن متكي است، ولي هنوز در تصور وجود دارد.
به گزارش بیگ بنگ، يكي از وجوه جالب نظريهي وحدت بزرگ اين است كه بر اساس آن و در تضاد با اصل پايستگي عدد باريوني، پروتون با طول عمر 10 به توان 28 سال دستخوش فروپاشي ميشود. براي مقايسه كافي است بدانيد كه عمر جهان هستي بيش از 10 به توان 10 سال برآورد شده است (بيش از سيزده ميليارد سال).
با طول عمري كه پروتون دارد، بايد انتظار داشت كه در هر شش تن پروتون، هر روز يك پروتون دستخوش فروپاشي شود و آزمون چنين مقدار عظيمي از پروتون دور از حد تصور است. بعضي از آشكارسازهاي نوترينو در اساس به منظور به منظور مشاهدهي فروپاشي پروتون ساخته شدهاند و تا كنون ناموفق بودهاند. با وجود اين، تلاشها ادامه دارد و در حال حاضر عمر پروتون بالغ بر 10 به توان 30 سال برآورد كردهاند.
بعضي از نظريههاي وحدت بزرگ، وجود تكقطبي مغناطيسي را پيشبيني ميكنند. در حال حاظر وجود تكقطبي مغناطيسي با آزمايش تأييد نشده است، ولي همچنان تلاشها ادامه دارد. در مدل استاندارد، جرم نوترينو صفر فرض ميشود. فرض جرم مخالف صفر براي نوترينو، جدالبرانگيز است. زيرا آزمايش براي تعيين جرم و نيز تجزيه و تحليل نتايج اين نوع آزمايشها بسيار مشكل است.
اكثر نظريههاي وحدت بزرگ، الزاماً متكي بر جرم مخالف صفر نوترينو هستند و بر پايهي چنين فرضي، بايد انتقالهايي به نام نوسان نوترينو انجام گيرد. اما آزمايشهايي كه هماكنون نيز پيگيري ميشوند، نشانهاي از نوسان نوترينوها را به دست ندادهاند. نوسان نوترينو يعني تبديل يكي از انواع نوترينوها يعني نوترينوي الكترون، نوترينوي موئون يا نوترينوي تاو به يكديگر.
وقوع نوسان نوترينو ميتواند رمز شار نوترينوي خروجي از خورشيد را بگشايد. فيزيكدانان در آزمايشهايي كه از سال 1960 تا كنون با استفاده از آشكارسازهاي بسيار دقيق انجام دادهاند، به دنبال مشاهدهي نوترينوهاي الكترون به عنوان محصول جنبي واكنشهاي گداخت هستهاي درون هستهي خورشيد، هستند.
ضمن اينكه اين نوترينوهاي خورشيدي آشكار شدهاند، شار مشاهدهشده، فقط كسري از مقدار پيشبينيشده از طريق نظرياند. ممكن است گشايش اين معما در اين باشد كه نوترينوهاي الكترون بعضاً در مسير خود به نوترينوهاي موئون و تاو تبديل ميشوند. چون نخستين آشكارسازهاي نوترينوهاي خورشيدي فقط نسبيت به نوترينوهاي الكترون حساس بودند و نميتوانستند نوترينوهاي تغيير شكل يافته را آشكار كنند. دادههاي آشكارساز نوترينوي سوپر-كاميوكاند در ژاپن براي نخستينبار نشان دادند كه نوترينوها داراي جرماند.
البته رؤياي نهايي نظريهپردازان اين است كه با وارد كردن نيروي گرانش به مجموعهي نيروهاي الكترومغناطيسي و ضعيف، نظريهاي را ارائه دهند كه هر چهار نيروي طبيعت را با يك نظريهي جهانشمول، موسوم به نظريهي همهچيز يا (TOE) بيان كنند. يكي از جنبههاي آشناي نظريهي همهچيز، پيشبيني وجود گسترهي فضا-زمان با بيش از چهار بعد است كه شامل ساختار رشتهاي است. جنبهي ديگر آن ابر تقارن است كه به هر بوزون و فرميون يك «فوق همراه» با اسپين نوع ديگر نسبت ميدهند. اين مفاهيم به پيشگويي وجود خانوادهاي از ذرات جديد، شامل اسلپتونها، فوتينوها و اسكواركها ميانجامند كه با گلئونها به پيوند دارند. هيچيك از ذرات جديد ديده نشدهاند و نظريهها از يك نظريهي همه چيز قانعكننده بسيار فاصله دارد.
جهت اطلاعات بيشتر:
جرم و نوترینوهای جرمدار و میدان هیگز ( قسمت اول )
(17 نفر , میانگین : 4,76 از 5)
