احتمال کشف پنجمین نیروی بنیادی فیزیک

دانشمندان مستقر در مرکز تحقیقاتی "ذرات بنیادی سرن"، موفق به کشف نوعی ذره جدید شدند که ماهیت آن با هیچ یک از چهار قانون بنیادی فیزیک قابل توضیح نیست.

خبرگزاری ایسنا: دانشمندان مستقر در مرکز تحقیقاتی "ذرات بنیادی سرن"، موفق به کشف نوعی ذره جدید شدند که ماهیت آن با هیچ یک از چهار قانون بنیادی فیزیک قابل توضیح نیست.

دانشمندان فیزیک بنیادی شتابگر هادرونی بزرگ یا LHC، در آخرین مطالعات خود موفق به کشف نوعی ذره ناشناس شدند که تقریبا 6 برابر سنگین‌تر از ذره هیگز است.

ذره بنیادی جدید با هیچ یک از مدل‌های استاندارد فیزیک قابل توضیح نیست و برای کسب اطلاعات جامع‌تر، برخوردهای بیشتری نیاز است.

دانشمندان معتقدند که با توجه به کاستی‌های موجود در قوانین فیزیک فعلی برای توضیح ماهیت این ذره، احتمال کشف پنجمین نیروی بنیادی فیزیک وجود دارد، اما در بررسی اولین نتایج برخورد ذرات متاسفانه شواهد کافی برای ثبت ماهیت این ذره یافت نشد، با این حال محاسبات و آزمایش‌های تکمیلی برای شناخت ماهیت این ذره در ماه آینده آغاز خواهد شد.

دانشمندان برای کشف ماهیت این ذره از دو آشکارساز ATLAS و CMS استفاده می‌کنند. به کمک این آشکارسازها می‌توان سرعت واپاشی ذرات را محاسبه کرد و در صورت کشف ذره‌ی جدید باید منتظر تحولی عظیم در فیزیک ذرات بنیادی بود.

پروفسور "جان الیس"، فیزیکدان نظری از کالج سلطنتی لندن عنوان کرد: با اکتشاف حاصل شده احتمال کنار گذاشتن مدل استاندارد فیزیک وجود دارد. البته این تغییرات مستلزم شناخت کامل ذره جدید است، چرا که میزان شناخت ما از این ذره مانند قسمت بالای کوه یخ شناور در آب است.

وی در ادامه افزود: دو آشکارساز فوق‌پیشرفته سرن، ذره جدید را به صورت مجزا و با انرژی ترکیبی 750 GeV مشاهده کرده‌اند.

دانشمندان معتقدند که ذره جدید حداقل 800 بار از پروتون سنگین‌تر است و توضیحات بیشتر در مورد آن نیازمند برخوردهای جدید است.

احتمال کشف پنجمین نیروی بنیادی در سرن/ دوران فیزیک کلاسیک به پایان می‌رسد؟

هنوز دانشمندان در این رابطه مطمئن نیستند اما احتمال دارد کشف پنجمین نیروی بنیادی همه مدل‌های استاندارد فیزیک را به هم بریزد.

در حال حاضر قوانین فیزیک موجود بهترین توضیح بشر برای اتفاق‌های هستی بوده است اما دانشمندان سرن نتایج به دست آورده‌اند که با هیچکدام از قوانین فعلی سازگاری ندارد. این نتایج در جریان تحقیق بر روی «بی‌مزون‌ها» یا مزون B به دست آمده است. بر اساس قوانین فیزیک کلاسیک ذره بی‌مزون در زاویه و فرکانس خاصی باید به واپاشی برسد اما اطلاعات جمع‌آوری شده در برخی آزمایش‌ها خلاف قوانین فیزیک کلاسیک است. با این وجود محققان هنوز در این رابطه مطمئن نیستند و احتمال خطا در این نتایج مطرح شده است. به همین خاطر محققان اعلام کرده‌اند نمی‌توانند هنوز این نتایج را یک کشف بخوانند.

در آزمایش‌ها از دو آشکارساز ATLAS و CMS استفاده شده که به کمک آنها می‌توان سرعت واپاشی ذرات را محاسبه کرد. قرار است برای اطمینان از این نتایج به زودی آزمایش‌های جدیدی شروع شود.  پروفسور ماریوز ویتک در این رابطه می‌گوید: وضعیت ما اکنون مثل یک فیلم سینمایی بزرگ است که اولین تریلر رسمی آن بیرون آمده است. همه هیجان زده‌اند که فیلم اصلی و پایان آن را بفهمند.

در حال حاضر مطالعه‌ مزون ‎B‎ در کانون توجه فیزیکدانان ذرات بنیادی قرار دارد. علت این امر این است که مزون ‎B‎ با طول عمر طولانی که دارد تنها از طریق برهم‌کنش ضعیف واپاشی می‌کند. بنابراین بررسی موارد فیزیکی مهم همچون نقض بار الحاقی-پاریته، نقض زمان معکوس و عدم تقارن قطبیدگی در واپاشی‌ها با مطالعه بر روی واپاشی مزون ‎B‎ صورت می‌گیرد.

در فیزیک کلاسیک چهار نیروی بنیادی شناخته شده در جهان عبارتند از: نیروی هسته‌ای ضعیف، نیروی هسته‌ای قوی، الکترومغناطیس و گرانش. اما این احتمال وجود دارد که نتایج غیرمتعارف واپاشی بی‌مزون‌ها همه چیز را به هم بریزد و در نهایت به کشف پنجمین نیروی بنیادی برسد. این مسئله می‌تواند دورانی برای فیزیک جدید باشد.

اخبار علمی - خبرآنلاین