پیتر پاچال فیزیکدانان فعال در «آزمایشگاه ملی شتابدهنده ی فرمی»، در ایالت ایلیونز آمریکا؛ پی به وجودِ احتمالی ِ ذره ی ناشناخته ای در جریان برخوردهای زیراتمی صورت پذیرفته در شتابدهنده ی «تواترون» برده اند؛ که می تواند آغازگر بازنگری های ژرفی در اساس علم فیزیک ذرات باشد. شواهد، حاکی از آن است که ذره ی جدید (که علی رغم اطمینان 7.99درصدیِ متخصصین؛ هنوز احتمال صحت 99.99درصدیِ لازم برای احتساب به عنوان یک «کشف» را کسب نکرده)؛ حتی در صورت وجود، هرگز آن «هیگز بوزون» ی که دانشمندان مدتهاست درصدد پیدا کردن اش برآمده اند؛ نیست.

چندی پیش، پژوهش گران مستقر در شتاب دهنده ی تواترون در نزدیکی  شیکاگو؛ همچون همیشه در حال بررسی برخوردهای پروتون آنتی پروتونی ای بودند که تنها راه ممکن بشر برای بازتولید ذرات بنیادین نهفته در اعماق ماده است. اما آنان به هنگام بررسی برخورد ها، نتیجه ی نامتعارفی گرفتند: برخورد ها، فورانی از ذرات سنگین و ناشناخته ای با جرم سنگین 144گیگاالکترون ولت را تولید کرده بود. در وبسایت آزمایشگاه فرمی لب می خوانیم: «نوعی قله در نمودار نتایجمان به چشم می خورد که اگر صحتش اثبات شود؛ دانشمندان بایستی وجود چنین ذره ای را بپذیرند». مشکل اینجاست که هیچ ذره ای با جرم 144گیگاالکترون ولت، در فهرست دانسته هایمان وجود ندارد. هرچند که بازه ی جرمی پیش بینی شده برای ذره ی هیگز بوزون، از 115تا 185گیگاالکترو ن ولت است؛ اما خصائص پذیرفته شده ی این ذره در چارچوب مدل استاندارد ذرات بنیادی که پذیرفته شده ترین مدل توجیه گر رفتار ذرات، در علم فیزیک ذرات بنیادین به شمار می رود با الگویی که پژوهش گرانِ تواترون بدان پی برده اند؛ اصلاً هم خوانی ندارد.

«پیرلوئیجی کاتاستینی» (Pierluigi Catastini)؛ یکی از این پژوهش گران است؛ که می گوید: «اگر این واقعاً یک ذره ی جدید باشد؛ وجودش را نمی توان از طریق مدل استاندارد ذرات بنیادی توضیح داد. [ضمناً] این، هیگز بوزون هم نمی تواند باشد. ما، نیازمند مدل جدیدی برای شرح آنچه که دیدیم، هستیم. اگر این، واقعاً ذره ای جدید باشد، علم فیزیک ذرات بنیادی، نیازمند دگرگونی ست».

 

جهان فیزیک، سخت تحت تأثیر احتمال وجودِ این ذره ی جدید، قرار گرفته است. قوانین جدیدی، هم ساز با این ذره؛ نیازمند تدوین است، حال آنکه مدل کنونی، تنها وجود ذرات روبرو را به رسمیت می شناسد: فوتون ها، گلوئون ها، Z و W بوزون ها و همچنین ذرات پیش بینی شده، اما نادیده ی گراویتون، و هیگز بوزون. در مقاله ی مرتبطی که به شکل آنلاین انتشار یافته؛ دانشمندان، این ناهمسازی را «سرچشمه ی یک فیزیک جدید» خوانده اند؛ ذره ای که با کوارک ها (یعنی واحدهای سازنده ی پروتون ها و نوترون ها) واکنش می دهد، اما با اکترون ها (یا به شکل عمومی ترش، «موئون» ها)، واکنش نمی دهد. «مایکل ترنر (Michael S. Turner)، اخترفیزیکدان دانشگاه شیکاگو در گفتگو با LiveSience می گوید: «این، کشف بزرگ و نامنتظره ای ست که قادر به دگرگون سازی سراسری  فیزیک انرژی های بالا و همچنین کیهان شناسی ست، چراکه این دو رشته نهایتاً به هم می رسند. اگر در این بین، «اگر»  بزرگی هم وجود دارد: اگر البته کشف اش اثبات گردد و مدل استاندارد هم از پس توضیح اش برنیاید».

انرژی هسته ای

پژوهش گران، احتمال بروز هرگونه اشتباهی در مشاهداتشان را منتفی دانسته اند؛ اما می گویند که ممکن است این داده های نامتعارف، اساساً اشتباهی آماری باشد. با این حال اگرچنانچه وجود چنین ذره ای به اثبات رسد، این نخستین ذره ی کشف گشته در آزمایشگاه فرمی لب؛ پس از سال 1995خواهد بود که در آن سال، پژوهش گران موفق به آشکارسازیِ کوارک در شتابدهنده ی تواترون شدند.

حال که یافته های این گروه انتشار یافته، فرآیند طولانی بازبینی و تأییدشان آغاز شده است. اگر این ذره وجود داشته باشد؛ بایستی شتابدهنده های دیگری نظیر LHC هم وجودش را به تأیید رسانند. اگر این رخداد هم اتفاق افتد؛ دیگر همه ی کتاب های فیزیک را باید از سر نوشت.

 

 

فراوری: محسن مرادی

بخش دانش و زندگی تبیان


منبع : tebyan.net