تحقیقات جدید پرده از ماهیت بنیادی ذرات زیر اتمی بر می دارد

1
566

بیگ بنگ: دانشمندان قادر بودند تا به اندازه گیری های جدیدی از ذرات شبح وار یا نوترينوها دست یابند، ذراتی که فاقد بار الکتریکی هستند. اما اندازه گیری های جدید می تواند به سوالات اساسی در خصوص ویژگی های نوترينوها پاسخ گفته و شکاف های موجود در مدل استاندارد فیزیک ذرات را پر کند.

به گزارش بیگ بنگ، مدل استاندارد – نظریه ای که رفتار ذرات بنیادی را در هر مقیاس انرژی اندازه گیری شده توسط دانشمندان توصیف می کند – دقیق است، اما شکاف هایی را بر جاي میگذارد. دانشمندان بدنبال ماهیت ماده تاریک هستند؛ همچنین چگونگی نحوۀ پُر شدن کیهان از ماده و نه پاد ماده که بر اثر بیگ بنگ روی داده، سوال برانگیز است. دانشمندان به دنبال سرنخ هایی برای پاسخگویی به چنین پرسش هایی هستند و برخی به ذراتی موسوم به نوترينو متوسل می شوند. نوترينو که به ذرات شبح وار نیز معروف شده‌اند، فاقد بار الکتریکی می باشند. تریلیون ها ذره نوترينو در هر ثانیه از کنار ما عبور می کنند. گرچه از وجود نوترينو ها آگاه هستیم، اما اطلاعی از نقشی که در جهان ایفا می کنند، نداریم. علاوه بر این، اندازه گیری نوترينو کار بسیار دشواری است زیرا حداقل یک میلیون برابر سبکتر از هر ذره شناخته شده در علم هستند.

محققان دانشگاه میشیگان به موفقیت هایی در زمینه اندازه گیری این ذرات عجیب و غریب دست یافتند. این موفقیت در رصدخانه نوترینوی آیس‌کیوب(Ice Cube) در قطب جنوب حاصل آمد. یافته های این محققان در اجلاس جامعه فیزیک آمریکا در واشنگتن عرضه شده است. بر اساس تحقیقات، نوع نوترينوها در اثر جابجایی و حرکت تغییر می یابد. سه نوع مختلف نوترينو وجود دارد که هر کدام به مثابه یک ذره باردار اند.

جاشوئا هيگنايت یکی از محققان دانشگاه میشیگان گفت: « نوترينوها عادت دارند در سه نوع مختلف نوسان بکنند که ما آنها را چاشنی نامگذاری می کنیم. پس اگر نوترينويى دقیقاً ترکیبی برابر از هر دو چاشنی باشد، شاهد تصادف تعجب برانگیزی خواهیم بود یا شاید دلیل عمیق تر دیگری برای آن موجود باشد که در فیزیک ورای مدل استاندارد نهفته است.» داده های گردآوری شده از مرکز آیس‌کیوب نشان می دهد که یک گونه نوترينو می تواند دقیقاً از مقادیر یکسانی از دو چاشنی نوترينو تشکیل یابد.

رصدخانه نوترینوی آیس‌کیوب، آزمایشگاهی در دل یخچال‌های قطب جنوب

پر کردن خلأ

تايس ديانگ، استادیار فیزیک و اخترشناسی ِ دانشگاه میشیگان خاطر نشان کرد: ما بعنوان فیزیکدان امیدوار بودیم ذره هيگز ما را به سمت فیزیکی سوق بدهد که در ورای مدل استاندارد نهفته است. متأسفانه، اندازه گیری های ما از ذره هيگز به هیچ سرنخی منجر نگردیده است. لذا امیدواریم با مطالعه نوترينوها به یک سری چیزها دست یابیم. مرکز واقع در قطب جنوب به شناسایی نوترينوها در دامنه ای وسیع تر از انرژی و مسافت می پردازد. ما در این راستا، روش ها و ترفندهای متنوعی را به کار خواهیم بست.

رصدخانه آیس‌کیوب در قطب جنوب، نوترينوهای ایجاد شده توسط پرتوهای کیهانی را اندازه گیری می کند که به اتمسفر زمین برخورد می کنند. این عامل منجر به تبدیل شدن یخ قطب جنوب به شناساگر منحصربفرد ذره می شود. این اندازه گیری می تواند به سوالات اساسی در خصوص ویژگی های نوترينوها پاسخ گفته و شکاف موجود در مدل استاندارد فیزیک ذرات را پر کند. گرچه اندازه گیری های محققان با نتایج آزمایشات مربوط به نوترينو های کم انرژی مطابقت دارند، اما بحث پیرامون این موضوع هنوز داغ است. به همین منظور، فیزیکدانان مرکز آیس‌کیوب به جمع آوری داده و تصحیح تحلیل هایشان ادامه خواهند داد.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: futurism.com



ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.

یک دیدگاه