شواهدی از “نیروی پنجم طبیعت” کشف شد!

2
3077

بیگ بنگ: پژوهشگران حوزه فیزیک در آزمایش جدید خود، به شواهدی قوی در مورد وجود نیروی بنیادی پنجم در طبیعت دست یافتند.

Particle Physics Electromagnetism Conceptبه گزارش بیگ بنگ به نقل از ایسنا، دانشمندان باور دارند پس از بررسی ذرات زیراتمی که به روشی غیرمعمول رفتار می‌کنند، شواهدی از وجود نیروی بنیادی پنجم طبیعت را یافته‌اند. پژوهشگران در یک آزمایش جدید، ذرات کوچک “میون”(Muon) را که شبیه به الکترون هستند، به واسطه یک آهن‌ربای الکتریکی به وزن ۱۵ تن بررسی کردند تا نحوۀ لرزش آنها را به مرور زمان مورد بررسی قرار دهند.

“مدل استاندارد فیزیک” نشان می‌دهد که هر چیزی در جهان، از چند بخش‌ اساسی موسوم به ذرات بنیادین ساخته شده است و توسط چهار نیروی بنیادی یعنی نیروی ضعیف، نیروی قوی، نیروی الکترومغناطیسی و گرانش کنترل می‌شود. “آزمایشگاه ملی فرمی” آمریکا در جدیدترین پژوهش خود نشان داده است که شاید میون با ذرات یا نیروهای کشف‌نشده‌ای تعامل داشته باشد که در مدل استاندارد فیزیک که ما می‌شناسیم، ارائه نشده‌اند. این نتایج می‌توانند باور ما را در مورد عملکرد جهان تغییر دهند.

به گفته “شورای تسهیلات علوم و فناوری”(STFC) انگلستان، این نتایج، شواهدی قوی را در مورد وجود یک ذره زیراتمی کشف نشده یا یک نیروی جدید در طبیعت اشاره دارد. با وجود این، آنها هشدار داده‌اند که احتمال یک در ۴۰ هزار وجود دارد که نتیجه به دست آمده، یک خطای آماری باشد.

“براین کاکس”، استاد برجسته حوزه فیزیک گفت: «این نتیجه، مهم و هیجان‌انگیز است و به کشف فیزیک جدیدی فراتر از مدل استاندارد و معرفی ذرات بنیادی جدید نزدیک می‌شود. شاید این نتیجه، بزرگترین کشف حوزه فیزیک ذرات در سال‌های اخیر باشد.»

cbca dbf fac efdپژوهشگران، این آزمایش جدید موسوم به “میون جی-۲” (Muon g-2) را با هدف کشف نشانه‌ها و نیروهای جدید و به واسطه بررسی دقیق تعامل میون با میدان مغناطیسی پیرامون انجام دادند. آزمایش میون جی-۲ با ارسال ذراتی دور یک حلقه ۱۴ متری و بعد اعمال میدان الکترومغناطیسی انجام می شود. براساس قوانین شناخته شده فیزیک، که در مدل استاندارد نهفته است، این باید باعث جنبش میون‌ها در حد مشخصی شود.

محققان در عوض متوجه شدند که ذرات میون با سرعتی بیش از حد انتظار به جنبش در می‌آیند. این ممکن است ناشی از نیرویی در طبیعت باشد که تاکنون کاملا ناشناخته بود. هنگامی که میون در میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، مانند یک قطب‌نمای مغناطیسی کوچک و یک ژیروسکوپ عمل می‌کند. این قطب‌نما با یک فرکانس دقیق می‌چرخد که توسط مدل استاندارد پیش‌بینی شده است. با وجود این، آزمایش جدید نشان می‌دهد که این چرخش، سریع‌تر از میزان پیش‌بینی شده است و ثابت می‌کند که درک کنونی ما از فیزیک کامل نیست.

پروفسور “مارک توماسون”، از اعضای این گروه پژوهشی گفت: «این لحظه هیجان‌انگیزی برای یک فیزیکدان ذره‌ای است. ما می‌دانیم که درک کنونی ما در مورد جهان کامل نیست. آنچه آزمایش‌هایی از این دست به ما نشان می‌دهند، شاید نخستین نگاه‌های اجمالی به جهان جدیدی از فیزیک باشد.»

پروفسور “مارک لنکستر” از دانشگاه منچستر که محقق ممتاز بریتانیا در این آزمایش بود به بی بی سی گفت: «ما متوجه شدیم که برهم‌کنش میون‌ها با مدل استاندارد (نظریه عمدتا پذیرفته شده در مورد رفتار ذرات زیراتمی) سازگار نیست. این موضوع بسیار هیجان‌انگیز است، چون به طور بالقوه به آینده‌ای با قوانین تازه فیزیک، ذرات تازه و یک نیروی تازه که تا به حال ندیده‌ایم، اشاره دارد.»

muonCROPاین نتیجه عجیب، مدل استاندارد فیزیک را که حدود ۵۰ سال پیش ابداع شده است و مجموعه تعاملات میان ذرات بنیادی جهان را نشان می‌دهد، به چالش می‌کشد. این مدل در حال حاضر، بهترین درک ما در مورد نحوه ارتباط این ذرات و نیروها با یکدیگر است و نشان می‌دهد که همه مواد اطراف ما از ذرات بنیادی ساخته شده‌اند.

ماه پیش فیزیکدان‌ها در برخورد دهنده هادرونی بزرگ نتایجی را تشریح کردند که آن هم می‌تواند به وجود ذره یا نیرویی تازه اشاره داشته باشد. به این ترتیب محققان می گویند اکنون رقابتی برای اثبات اینکه واقعا نیرو یا ذره ناشناخته دیگری در جهان وجود دارد شروع شده است.

علاوه بر “نیروی گرانش” و “الکترومغناطیسی”، “نیروی هسته‌ای قوی” و “نیروی هسته‌ای ضعیف” که بر رفتار ذرات زیراتمی حکمفرما هستند، ممکن است یک نیروی بنیادی جدید به حل برخی از بزرگترین معماهای جهان که برای چند دهه عرق دانشمندان را در آورده کمک کند. برای مثال مشاهده اینکه انبساط جهان در حال سرعت گرفتن است به «انرژی تاریک» نسبت داده می‌شود. اما برخی محققان قبلا گفته‌اند که این پدیده ممکن است به دلیل وجود یک نیروی پنجم در طبیعت باشد. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Physical Review Letters و Physical Review A منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منابع: BBC , scitechdaily.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.

2 دیدگاه‌ها