آموزشاسلایدرعلوم پایهمطلب علمی

یافته ها از مرموزترین ذره جهان، ورود به نظریه های جدید فیزیک

زمان مطالعه: 3 دقیقه

نخستین بار یک فیزیکدان اسکاتلندی به نام “پیتر هیگز” در دهه 60 برای توضیح اینکه چرا ذرات ابتدایی در بین خود تا این حد متفاوت هستند فرضیه وجود بوزون هیگز را مطرح کرد.

درحدود 50 سال است که فیزیکدانان به دنبال کشف و تائیدات علمی این ذره هستند. کشف بوزون هیگز از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است چراکه می تواند یکی از بزرگترین مسائل فیزیک مدرن را حل کند. این ذره، یک خاصیت دینامیک از ماده است.

تمام ذرات در خط اصلی، بدون جرم هستند اما برپایه اینکه چقدر در یک میدان تصاعدی حاصل از بوزون هیگز فعل و انفعال داشته باشند کم و بیش سنگین می شوند.

درحال حاضر دو آزمایش اطلس و CMS در برخورد دهنده بزرگ ذرات (LHC) در سرن سوئیس و دو آزمایش  CDF و Dzero در شتابگر تواترون (Tevatron) در لابراتوار فرمی (Fermilab) واقع در شیکاگوی آمریکا در تلاش برای کشف بوزون هیگز هستند.

اواخر ماه جولای فیزیکدانان دو آزمایش CMS و اطلس در کنفرانس بین المللی Eps-Hep 2011(فیزیک پر انرژی اروپا) در گرنوبل فرانسه اعلام کردند که به نتایج غیرمنتظره ای دست یافته اند که می تواند راه را برای تائید وجود بوزون هیگز باز کند.

این دانشمندان موفق به کشف توده ای از کنشهای ذره ای جالب توجه در جرمی مابین 140 تا 145 گیگا الکترون ولت شدند.
نشانه های ثبت شده در ردیاب اطلس و CMS از سطح اطمینان 2.8 سیگما برخوردار بودند. درجه اطمینان سیگمای 2.8 به این معنی است که از هزار احتمال یک احتمال وجود دارد که نتایج به دست آمده با خطاهای آماری ارتباط داشته باشند.

اکنون این دانشمندان در اجلاس دوسالانه “لپتون- فوتون” که در شهر بمبئی هند برگزار می شود با ارائه تازه ترین نتایج خود با تردید اعلام کردند که بوزون هیگز می تواند وجود نداشته باشد.

این نتایج نشان می دهد که ذره گریزان هیگز اگر وجود داشته باشد معلوم نیست در کجا پنهان شده است.

فیزیکدانان آزمایشات اطلس و CMS نشان دادند که بوزون هیگز نمی تواند بر روی بخش وسیعی از مناطق بین 145 تا 466 گیگاالکتروولت با 95 درصد اطمینان وجود داشته باشد.

این بدان معنی است که اگر این ذره وجود داشته باشد برای کشف آن به توان بسیار بالایی از انرژی برای برخورد دادن ذرات در داخل LHC نیاز است.

برخورددهنده بزرگ سرن ( شورای تحقیقات هسته ای اروپا)

در این خصوص “سرجو برتولوچی”، رئیس تحقیقات سرن توضیح داد: “اکنون ما در زمانهای بسیار هیجان انگیزی برای فیزیک ذرات قرار داریم. کشفیات جدید تقریباً قابل اطمینان هستند. اگر بوزون هیگز وجود داشته باشد آزمایشات LHC به زودی آن را پیدا خواهند کرد و اگر وجود نداشته باشد، نبود آن راههای جدیدی را برای ارائه نظریه های جدید فیزیک باز خواهد کرد.”

“فابیولا جانوتی” –  مدیر کل پروژه اطلس در مورد اظهار داشت: “به خاطر بررسیهای اساسی LHC ما حجم بالایی از اطلاعات جدید را در یکماه اخیر ثبت کردیم. این نتایج به ما اجازه می دهد که گامهای بزرگی را به سوی درک مدل استاندارد و تحقیقات مربوط به بوزون هیگز برداریم.”

همچنین “گوئیدو تونلی” – مدیر کل پروژه CMS در ماه جولای و پس از ارائه نتایج تحقیقات دو آزمایش اطلس و CMS در کنفرانس بین المللی Eps-Hep 2011 (فیزیک پر انرژی اروپا) در گرنوبل فرانسه در گفتگوی اخصاصی با خبرگزاری مهر در خصوص نتایج به دست آمده در مورد بوزون هیگز توضیح داد: “متاسفانه ما کاملاً مطمئن نیستیم وقایعی که در LHC در منطقه جرم پایین دیدیم نشانه ای از وجود بوزون هیگز باشد. در حقیقت این سیگنالها تنها می تواند مربوط به نوسانات استاتیک عمق آزمایش باشند. بنابراین نیاز داریم که در این مورد دقت بسیار بالایی کنیم. اگر آن چیزی که دیدیم اولین شاخص نشانه وجود بوزون هیگز باشد بدون شک زمانی که تعداد برخوردها را به 5 یا 10 برابر بیشتر از آنچه که تا به امروز ثبت کرده ایم برسانیم می توانیم صحت این موضوع را بفهمیم. پس هنوز برای کسب نتایج دقیق به کمی زمان نیاز داریم.”

وی پیش از این در پاسخ به این سئوال که  LHC خواهد توانست این ذره را همانطور که پیش بینی شده است تا پایان سال 2012 پیدا کند، به مهر گفته بود: “اگر ماهیت وجود بوزون هیگز با ویژگیهایی که در مدل استاندارد فرض شده است سازگار باشد به سختی بتوان از اکنون تا پایان سال آینده به این نتایج رسید اما می تواند چیزی همانند آنچه که در گذشته نیز بارها اتفاق افتاده بود رخ دهد؛ اینکه جستجوی بوزون هیگز منجر به کشف چیز دیگری شود و یا شاید به سادگی بفهمیم که نظریه شیک پروفسور هیگز در اطلاعات تجربی قیاس ندارد.”

اکنون باید منتظر نتایج بیشتر ماند. به طوریکه LHC تا پایان سال حجم اطلاعات خود را به دو برابر خواهد رساند و به این ترتیب دانشمندان می توانند برای جستجوی ردپای بوزون هیگز بررسیهای کاملتری را انجام دهند و باید دید که این بررسیها سرانجام می توانند توضیح دهند که چرا این ذرات جرم دارند یا خیر.

نوشته های مشابه

دکمه بازگشت به بالا