هوش فرازمینی

اخبار نجوم و حیات فرازمینی

از چه چیزی ساخته شده ایم ؟
ساعت ٧:۱٢ ‎ب.ظ روز ۱۳٩۳/٤/۱۸   کلمات کلیدی: دانستنی های نجوم

50 سال پیش در اسکاتلند مردی یه ایده ی بی نظیری رو ارائه داد ..ایده ای که کل دانشمندان جهان را در مقابل هم قرار دادتا این چیستان جواب داده شود که من و شما و پیرامون ما ..همه چیز ... از چه چیز ساخته شده ایم ؟

این سفریست به قلب ماده ..غوطه ور شدن در هسته وجود فیزیکی ما و تمام این جهان فیزیکی

واقعا از چی ساخته شده ایم ؟این سوال ساده هزاران سال است که بشر رو به حدس و گمان کشونده است .. در دوران باستان جواب ساده بود ..همه چیز در هستی ازچهار عنصر یا بیشتر از ان به وجود امده : خاک-هوا-اتش –اب

وقتی بچه بودیم میگفتند همه چیز از اتم ساخته شده اما در دهه های اخیر دانشمندان با بررسی داخل اتم فهمیدند موضوع پیچیده تر از این حرفهاست با وجود این همه دانش ما هنوز هم حقیقت ذات ماده رو نمیفهمیم ..دانشمندان امروزه با شکستن هسته اتم میخواهند این موضوع را پی ببرند..به ادامه مطلب بروید 
 


با تکنولوژی APS میتونیم ذرات رو 10 بار کوچکتر ببینیم . حتی هزار یا ده هزار بار کوچکتر ..میتونیم مولکولها ویروسها و تقریبا ساختار حیات رو ببینیم

توانایی تصویر برداری از مولکولها و اتم ها موضوع بسیار مهمیه چون تا همین صد سال پیش "اتم " فقط یک تئوری بود !!!

در اواخر قرن 20اعتقاد بر این بود که اگر اتم وجود داشته باشد یا صدفهایی خالیست یا گوی هایی توپر و ریز ...تا اینکه یک تحقیق همه چیز را تغیر داد

استیو  نان پروفسور MIT و  سرپرست تیم بزرگترین شتاب دهنده ذره ای هادرون کلایدر بزرگ اروپاست ..یک جورایی ازمایش رادرفورد پیشرفته را میخواهند به اجرا بگذارند

رادرفورد فکر میکرد که همه ذرات مستقیما عبور میکنند و هیچ شکستی پیدا نمیکنند اما اینطور نیست وقتی رادرفورد در ازمایشش ذرات رو شکلیک کرد بیشتر انها مستقیما عبور کردند اما برخیشون از مرکز هدف کمانه کردند پس چیزی سخت در اعماق اتم نهفته است ..این شاهدی از وجود جرمی بسیار ریز و سنگین در هسته اتم است با فضای خالی وسیعی احاطه شده ..در واقع هسته اتم صد هزار بار کوچکتر از شعاع اتم است بعد از رادرفورد فیزیک دانها متوجه شدند هسته اتم از سه بخش تشکیل شده :

پروتونها و نوترونها که هسته اتم را شکل میدهند بهمراه الکترونها که پوسته اطراف آن را فرم میبخشد ..همه اینها با هم اتم را تشکیل میدهند ...اتمها به هم میچسبند تا مولکول ها رو بوجود اورند ..و از این مولکولها اشکال پیچیده تری DNA

و هفت هزار تریلیون تریلیون اتمی که بدن انسان رو بوجود میاورند ..برای مدتی تئروی اتمی جهان به نظر میرسید همه چیز را توضیح میده ..اما بعد فیزیک دانها اتم رو شکافتند و باتلاقی از ذرات جدید رو کشف کردند !!

بهت اورینشون هم ضد ماده نامیده میشه یعنی دوقلوی اهریمنی ماده اگر فقط به اندازه چند سانتی متر از این انتی ماده به ماده برخورد کنه میتونه یک شهر رو از بین ببره !!

حالا چرا دانشمندان سعی میکنند اون رو تولید کنند ؟ چون معلوم شده که ممکنه حاوی راز ماده باشد ..در ابتدا دانشمندان اتم را شکستند پرده از ذات سلولهای بنیادین اتم برداشتند : پروتون نوترون الکترون ...بعد دستگاه هایی ساختند که اونها رو قادر میکرد تا همین ذرات کوچک رو نیز له تر کنند ! ذرات عجیب تری کشف شد یکیش ضد ماده بهش میگیم .. انفجاری ترین عنصر هستی ..وقتی ماده و ضد ماده بهم برخورد کنند بشدت هم را خنثی خواهند کرد فیزیک دانها میگویند هم رو نابود خواهند کرد

انفجاری عظیم رخ میدهد ..کمتر از نیم گرم از ضد ماده میتونه 13 کیلو تن انفجار تولید کنه یعنی به بزرگی بمب هیروشیما

ضد ماده همه جای دنیا هست ... شتاب دهنده های ذره ای مثل میکروسکوپهای غول پیکر عمل میکنند و به ما اجازه میدهند وارد دنیای اتمی بشویم مواد را به کوچکترین اجزای ان میشکنند ..فرو رفتن به درون اتم تا حد رسیدن به انتی ماده نیازمند گرفتن پروتونهای هسته اتم و گیر انداختن انها در یک مکنده و سپس شلیک انها به حلقه غول پیکر الکترونهاست ..

یک شتاب دهنده ذره ای با شروع حرکت پروتون ها به دور یک حلقه کار میکند و هر بار چرخشش یک ضربه ای با میدان الکتریکی به اونها وارد میشه تا سریعتر و سریعتر بچرخد تا اینکه به سرعت نور تقریبا برسد ..اونها تقریبا در همین دستگاه شتاب دهنده به سرعت نور میرسند

وقتی شما پروتونها رو میشکونید انرژی عظیمی را ازاد میکنید و در پس از ان شامل اجرام ریزی هستید که ظهور میکنند و در یک بیلیونیوم ثانیه نیز ناپدید میشوند ..ذراتی همچون ضد نوترون و ضد پروتون

نظریه پردازان در سال 1920 معتقد بودند اینها وجود دارند ..ده ها سال بعد یک شتاب دهنده در ازمایشگاه ب واتران ثابتش کرد در دهه پنجاه

پوزیترون های مواد مثل فساد رادیواکتیوی یک ماده ..مثل موز یا تشعشعات کیهانی از نیمه دیگر جهان ضد ماده ...همگی رو کنار هم بزارید ..انگاه یک جهان کاملا قرینه و ضدماده خواهید داشت .. ماده و ضد ماده نمیتونن کنار هم باشند چون باعث نابودی میشوند پس چجوری ما بوجود امدیم وقتی اندازه این دو تا در جهان یکی است ؟

چون اگر اینطور بود پس باید یک نابودی رو میدیدیم

پوزیترون و الکترون ها کوچکترین بخش ذرات قابل تصور هستند پس این حقیقت که شما میتونید انفجار انها را با چشم غیر مسلح ببینید به شما درکی از اندازه انرژی ازاد شده میدهد ..ضد ماده از بالاترین حد انفجار برخوردار است ..برخی نگرانند دست افرادی شومی بیوفتد تا بمب های ضد ماده ای تولید کند یعنی نهایی ترین سلاح ممکن

برخی میگویند این غیر ممکنه که ما بخوایم زمین را با یک بمب ضد ماده نابود کنیم چون غیر ممکنه مقداری زیادی از ضد ماده رو گیر بیاریم به خصوص از نظر اقتصادی ..اگر بخواهید فقط چند گرم ازش درست کنید باید کارخونه ها رو برای هزاران سال به کار بیاندازید تازه اگر نگوییم ده ها هزار سال تا بشه فقط چند گرم از ضد ماده تولید کرد

ضد ماده چیزی است که ما از ان درست نشده ایم ..اما اصل وجود داشتن آن مبین این است که جهان های بیگانه واقعا چه میتوانند باشند و ما چقدر کم از نیروهای کیهانی که در اسمان و در درون بدن خود ما در کارند خبر داریم

ازمایش شتاب دهنده ذرات باعث شد دانشمندان گیج تر بشند ..ده ها ذرات مختلف شاید حدود 200 ذره نا اشنای دیگر برخی دارای وزن برخی بی وزن کشف شدند..

 ذرات ریز تری نسبت به پروتون و نورتون ها هستند که اصطلاحا بهشون میگیم "کوارک" و این کوارک ها نیز دو نوع هستند ..فرازین و فرودین

و این دو تا کوارک به روشهای مختلفی بهم متصل میشوند تا در نهایت هسته اتم رو تشکیل میدهند و الکترونهای خارج از انها هم با هم اتم رو درست میکنند

فرو ریختن در یک نوترینو که ضمن روند تولید رادیواکتیو ..ذره ابتدایی  است که همه چیز رو که شما میتونید ببینید تشکیل داده است

البته فوتونها نور هستند که به وسیله انها میتونیم ببینیم ..بیشتر اتمهای بدن ما از هسته و الکترون هستند و خود هسته گفتیم از پروتون و نوترون ساخته شده و اونها نیز از کوارک ها ... تا اینجا فکر کنم جا افتاد براتون ..اینجا دنیای کوانتوم هست

شما حتما میپرسید پس کوارک ها از چی ساخته شدند ؟ و این همین جایست که علم بشر فعلا روش گیر کرده است و 50 ساله دارن روش تحقیق میکنند ..کوارک سایز نداره هیچی داخلش نیست اندازش صفره

تمام مواد در حقیقت متشکل از انرژی هستند که در فرم ذرات منجمد شدند و این بنظر میرسه که همان چیزی است که ما از ان ساخته شدیم اما علم معمای تازه ای ساخته :

چرا موادی که ما ازش ساخته شدیم اینگونه و اینجوری عمل میکند ؟ کشف ما از ماده باعث شد بفهمیم که همه چیز تقریبا توخالی است چون بیش از 99.9999 درصد اتم خالی است ..من شما و کل جهان همه فضا هایی خالی هستیم با نقاطی چند از ماده که در یک تهی شناورند مثل سنگی در وسعت فضا

امروز ما فکر میکنیم میدونیم از چی ساخته شدیم ..سلولهای بی نهایت ریز بنیادین که تمامی مواد در جهان را فرم میدهد ..اما یافتن این ذرات و تکه های ماده معمایی چالش برانگیز رو مطرح کرده : چرا اشیا جامدند ؟ چرا جرم دارند ؟

ماده بیشترش گفتیم فضای خالیست پس چجوری بهم متصل شدند ؟ باید یک تبادل نیرویی در کار باشد حتی اگر ما اونها رو نتونیم ببینیم ..فضای خالی بهیچ وجه خالی نیست !!

بلکه با نیرو پر شده است

چهار نیروی بنیادین در جهان وجود دارد : گرانش که همگی میشناسیمش

نیروی الکترومغناطیس ..نیروی هسته ای ضعیف و نیروی هسته ای قوی که کمتر در باره این دوتا شنیدید

نیروی هسته ای ضعیف ..چیزی است که ضایعات رادیواکتیو را تعین میکنه ..اینکه اورانیوم چطور و به چه ضایعه ای تبدیل میشه

نیروی هسته ای قوی نیروئیست که پروتونها رو به هم متصل نگه میدارد ..چیزی که کوارک ها رو در سه قطعه بهم وصل میکنه تا پروتون تشکیل بده

اما چیزی که ما هنوز نمیدونیمش نیروی گرانش

میدونیم هستن اما نمیدونیم از کجا اومدند و چگونه کار میکنند !

این مساله کنکاش اصلی فیزیک مدرن هست ..حل این مساله نه تنها میگه ما از چی ساخته شدیم بلکه توضیح میده که چرا همه چیز در درون ما فرم ثابتی دارد

ذرات حامل نیرو هستند مثلا فوتون ها که ذرات نور هستند حامل نیروی الکترومغناطیسند

همه ذرات چنین حاملینی دارند ما هنوز پیداشون نکردیم ولی میدونیم هستند و به اندازه کافی میدونیم چجوری باهم کار میکنند

 

بالاتر گفتیم ذراتی پیدا شدند در گروه های مختلفی به نام مدل استاندارد دانشمندان جمع اوریشون کردند .. تا اینکه هیگز امد ... همه میشناسیمش کسی که سالها  پس از تئوریش جایزه نوبل به خاطر اون ذره ای که کشف کرد ثبت شد ..ذره بوزون هیگز..

هیگز به بذر ابتدایی ماده جرم بخشید ..بذرهایی همچون الکترون و اتم و کوارکهای درون پروتون .همونطور که جرم الکترون به تعین اندازه اتم کمک میکند ..هیگز به هرچه که ما میشناسیم فرم و ساختار میبخشد ..اگر ان را حذف کنید شما و همه چیز و زمین به سرعت برق و باد از هم میپاشد ...تمام نیروهای اتصال دهنده ذرات قابل دیدن به اندازه کافی انرژی دهنده هستند

با ابزار مناسب میتونیم این ذرات رو تولید کنیم البته 50 سال طول کشید چنین وسیله ای ساخته بشه و هیگز رو کشف کنه

شتاب دهنده بزرگ سرن در سوئیس که در بالاترین حد نیرو میتونه 7 تریلیون الکترون ولت ایجاد کند که در بالاترین انرژی ذره ای است که تا کنون تولید شده است..این سطح از انرژی تصادم های بزرگتری رو ایجاد میکنه

که قادر به پشتیبانی ذرات بزرگتری است ..البته این شتاب دهنده عظیم کاری بیش از پیدا کردن ذره هایی دارد که تا حالا ندیدیم ...چون بیشتر یک ماشین بیگ بنگ هست و اینکه بفهمن چه اتفاقاتی در اولین لحظات خلقت روی داده ؟

در حال حاظر دانشمندان محقق در حال شکار بوزون هیگز هستند ..ذره ای نادیدنی که به همه چیز جرم میده

و باعث میشه همه چیز به هم بچسبند

 ارش