بیگ بنگ: قرار است بزرگترین آزمایشگاه جهان برای شروع یک دوره ی کاری ۳ ساله مجددا در ماه مارس ۲۰۱۵ فعالیت خود را از سر بگیرد. برخورد دهنده بزرگ هادرون با دو برابر قدرت بیشتر می تواند به درک ماده تاریک و حتی کشف ذرات جالب‌تر از بوزون هیگز کمک کند.
دانشمندان در برخورد دهنده بزرگ هادرون می‌گویند این آزمایشگاه بزرگ فیزیکی امسال موفق به کشف ذرات بنیادی جدیدی می شود که از بوزون هیگز نیز هیجان انگیز‌تر خواهند بود. افزایش سطح انرژی می‌تواند زمینه آشکار شدن اولین ذره ابرمتقارن در این دستگاه را فراهم آورد. کشف این ذرات جدید می‌تواند دانشمندان را به سوی شناسایی ماده تاریک راهنمایی کند؛ شناخت بیشتر ماده تاریک نیز خود گشایشی بزرگتر به سوی دیگر معماهای بزرگ جهان هستی خواهد بود.
در ماه نوامبر نیز دانشمندان مرکز سرن از کشف دو ذره کاملا ناشناخته خبر داده بودند که در داده‌های جمع آوری شده توسط برخورد دهنده بزرگ هادرونی پنهان مانده بودند. دانشمندان وجود این دو ذره جدید را چند سال قبل پیش‌بینی کرده بودند، اما آن زمان هیچ شاهدی بر این مدعا وجود نداشت. دو ذره جدید به تقویت نظریه مدل استاندارد فیزیک خواهند پرداخت که همه ذرات شناخته‌شده جهان را توصیف می‌کند. کشف این ذرات همچنین به فیزیکدانان در درک بهتر یکی از نیروهای بنیادی جهان موسوم به نیروی هسته‌ای قوی کمک می‌کند که مانند چسب عمل کرده و ذرات را در کنار هم قرار می‌دهد. سایر نیروهای بنیادی شامل نیروی هسته‌ای ضعیف، الکترومغناطیس و گرانش هستند.
این دو ذره زیراتمی جدید -‘Xi_b و -*Xi_b نام گرفته‌اند؛ هر دو ذره از گروه باریون‌ها محسوب می‌شوند. باریون‌ها شامل ذرات شناخته‌شده‌ای مانند پروتون‌ها و نوترون‌ها هستند که توسط نیروی هسته‌ای قوی در کنار هم قرار گرفته‌اند. دانشمندان نظریه پایه نیروی هسته‌ای قوی را در درک کرده و می‌توانند از این نظریه برای برآورد اندازه و جرم باریون‌های مختلف استفاده کنند؛ اما معادلات ریاضی این نیرو بسیار پیچیده هستند.
دلیل این امر آن است که ذرات دارای ویژگیهای عجیب هستند. بخشی از جرم باریون‌ها می‌تواند بطور خودبخود بوجود آمده یا از بین برود. این شار عجیب، استفاده از نیروی هسته‌ای قوی را برای پیش‌بینی جرم آنها مشکل می‌سازد. فیزیکدانان پیش‌بینی‌های خود را با داده‌های واقعی بدست آمده توسط شتاب‌دهنده‌هایی مانند برخورد دهنده هادرونی مورد آزمایش قرار می‌دهند تا صحت آنها را تائید کنند. برای این ذرات خاص، سنجش‌های واقعی جرم از داده‌های برخود دهنده بزرگ هادرونی با جرم پیش‌بینی شده توسط دانشمندان تطابق داشت. دو ذره جدید هر کدام شش برابر بزرگتر از یک پروتون هستند.
مدل استاندارد کاستی‌های خاص خود را دارد و از این رو فیزیکدانان دائما در حال اصلاح آن هستند. محققان قصد دارند برای کشف ماده تاریک از ابرتقارن استفاده کنند، ابرتقارن بخشی افزوده شده به مدل استاندارد است که طبیعت ذرات بنیادین و تعاملات آنها را با یکدیگر توضیح می‌دهد. طبق ابر تقارن، همه ذرات از همتایی برخوردارند که سنگین‌تر بوده و به باور کارشناسان، اگر وجود داشته باشند باید برخورد دهنده بزرگ هادرونی بتواند آنها را کشف کند. دانشمندان با راه‌اندازی دوباره ی برخورد دهنده هادرون امید زیادی برای یافتن ذرات بنیادینی که در این مدل نام برده شده‌اند و هنوز شناسایی نشده‌اند، دارند.
سایت علمی بیگ بنگ / منابع بیشتر: bbc , nbcnews
لینک کوتاه نوشته : https://bigbangpage.com/?p=24877
(۱۱ نفر , میانگین : ۴,۶۴ از ۵)
