کشف دو ذره کاملا جدید شتاب دهنده بزرگ سرن
ساعت ۱۱:٢٩ ‎ب.ظ روز ۱۳٩۳/۱۱/٢٩   کلمات کلیدی: دانستنی های نجوم

14 فبریه 2015

دانشمندان اعلام کرده اند که دو ذره کاملا جدید را کشف کرده اند که در داده های جمع آوری شده به وسیله شتاب دهنده بزرگ هادرون (LHC) در سوئیس پنهان شده بودند.LHC یک تونل زیرزمینی 17 مایلی است که پروتون ها را با سرعتی باورنکردنی به سمت یکدیگر پرتاب می کند.

فیزیکدانان چند سال پیش وجود دو ذره جدید را پیش بینی کرده بودند، اما تا امروز شواهد دقیقی و موثقی برای آن وجود نداشت.

به ادامه مطلب بروید 


 


این دو ذره جدید، مدل استاندارد فیزیک را تقویت می کنند. این مدل، نظریه ای است که تمام ذرات شناخته شده در جهان را توصیف می کند. کشف این ذرات هم چنین به دانشمندان کمک می کند تا درباره یکی از نیروهای بنیادین در جهان، یعنی نیروی قوی، که مثل چسب عمل می کند و ذرات را در کنار هم نگه می دارد، اطلاعات بیشتری به دست بیاورند.

این دو ذره، Xib- و Xib*- (زی-بی-پریم و زی-بی-ستاره) نامیده شده اند. هر دوی آن ها از نوعی ذره به نام باریون هستند.

باریون ها دربردارنده ذراتی آشنا مثل پروتون و نوترون هستند که توسط نیرویی قوی به هم متصل شده اند. (نیروهای بنیادین دیگر در جهان عبارتند از جاذبه، الکترومغناطیس، و نیروی ضعیف. نیروی قوی ذرات را در کنار هم نگه می دارد و نیروی ضعیف باعث از بین رفتن ذرات می شود). دانشمندان نظریه اولیه نیروی قوی را می دانند و می توانند از این نظریه برای تخمین اندازه و جرم باریون های مختلف استفاده کنند. اما معادلات ریاضی پشت نیروی قوی به شدت پیچیده هستند.

دلیل آن این است که ذراتی که به آن ها مربوط می شوند، چند مشخصه غیرعادی دارند. بخشی از جرم باریون می تواند خودبخود به وجود بیاید یا از بین برود. این ریزش عجیب و غریب، استفاده از نیروی قوی را برای پیش بینی جرم این ذرات مشکل می کند. فیزیکدانان پیش بینی های خود را در مقایسه با داده های واقعی جمع آوری شده توسط شتاب دهنده ذرات مثل LHC تست می کنند تا ببینند آیا مسیر را درست می روند یا خیر.

برای این ذرات خاص، سنجش جرم واقعی از داده های LHC با جرمی که دانشمندان پیش بینی کرده بودند، سازگاری داشت. این دو ذره جدید حدودا 6 مرتبه از یک پروتون بزرگتر هستند. برای فیزیکدانان، این نتیجه گواهی بر این است که آن ها در شناخت نیروی قوی مسیر درستی را طی می کنند.

هم چنین مشخص شد که این دو ذره کاملا با مدل استاندارد فیزیک تطابق دارند. اما مدل استاندارد هنوز با حالت کامل خود فاصله زیادی دارد و فیزیکدانان مرتب در حال تعدیل آن هستند. یکی از ضعف های آن این است که نمی تواند توضیحی برای چگونگی تعامل بین نیروهای بنیادین دیگر ارائه دهد. از طرفی این مدل هم چنان نمی تواند توضیحی برای ماده سیاه– ماده اسرارآمیزی که به عقیده فیزیکدانان حدود یک چهارم جهان را تشکیل می دهد – بیان کند.

قبل از آن که فیزیکدانان بتوانند فیزیک جدیدی را فرای مدل استاندارد کشف کنند، به درک عمیقی از اصولی که در حال حاضر می دانیم نیاز دارند و به همین دلیل است که این ذرات جدید از اهمیت بالایی برخوردار هستند.

LHC که توانست بوزون هیگز را به دانشمندان نشان دهد، با سرعت بیشتری به پرتاب پروتون ها ادامه می دهد و دانشمندان امیدوارند که ذرات جدیدی را بتوانند به وسیله آن کشف کنند، ذراتی که شاید توضیحاتی را برای ماده سیاه در اختیار دانشمندان قرار دهند.

منبع :

http://www.scientificamerican.com/article/new-particles-found-at-large-hadron-collider/?WT.mc_id=SA_Facebook


.: Weblog Themes By M a h S k i n:.