کشف شواهدی از نیروی پنجم طبیعت

به گزارش وبلاگ مایکروتاچ، دانشمندان باور دارند پس از آنالیز ذرات زیراتمی که به روشی غیرمعمول رفتار می نمایند، شواهدی از وجود نیروی بنیادی پنجم طبیعت را یافته اند

کشف شواهدی از نیروی پنجم طبیعت

وبلاگ مایکروتاچ| نیرو های بنیادی در فیزیک نیرو هایی هستند که بوسیلهٔ آن ها ساده ترین ذرات در دنیا با یکدیگر اندرکنش (تعامل) دارند. یک نیرو را زمانی بنیادی می گوییم که نتوان آن را بوسیلهٔ دیگر نیرو ها توصیف کرد. چهار نیروی بنیادی شناخته شده عبارتند از: نیروی هسته ای ضعیف، نیروی هسته ای قوی، نیروی الکترومغناطیسی و گرانش. این نیرو ها به نیرو های چهارگانه طبیعت معروفند، اما بنظر می رسد که گویا باید تجدید نظر جدیدی انجام بدهیم.

به گزارش وبلاگ مایکروتاچ؛ دانشمندان باور دارند پس از آنالیز ذرات زیراتمی که به روشی غیر معمول رفتار می نمایند، شواهدی از وجود نیروی بنیادی پنجم طبیعت را یافته اند. پژوهشگران در یک آزمایش جدید، ذرات کوچک میون (Muon) را که شبیه به الکترون هستند، به واسطه یک آهن ربای الکتریکی به وزن 15 تن آنالیز کردند تا نحوۀ لرزش آن ها را به مرور زمان مورد آنالیز قرار دهند.

مدل استاندارد فیزیک نشان می دهد که هر چیزی در دنیا، از چند بخش اساسی موسوم به ذرات بنیادین ساخته شده است و توسط چهار نیروی بنیادی یعنی نیروی ضعیف، نیروی قوی، نیروی الکترومغناطیسی و گرانش کنترل می گردد. آزمایشگاه ملی فرمی آمریکا در جدیدترین پژوهش خود نشان داده است که شاید میون با ذرات یا نیرو های کشف نشده ای تعامل داشته باشد که در مدل استاندارد فیزیک که ما می شناسیم، ارائه نشده اند. این نتایج می توانند باور ما را در خصوص عملکرد دنیا تغییر دهند.

به گفته شورای تسهیلات علوم و فناوری (STFC) انگلستان، این نتایج، شواهدی قوی را در خصوص وجود یک ذره زیراتمی کشف نشده یا یک نیروی جدید در طبیعت اشاره دارد. با وجود این، آن ها هشدار داده اند که احتمال یک در 40 هزار وجود دارد که نتیجه به دست آمده، یک خطای آماری باشد .

براین کاکس، استاد برجسته حوزه فیزیک گفت: این نتیجه، مهم و هیجان انگیز است و به کشف فیزیک جدیدی فراتر از مدل استاندارد و معرفی ذرات بنیادی جدید نزدیک می گردد. شاید این نتیجه، عظیمترین کشف حوزه فیزیک ذرات در سال های اخیر باشد.

پژوهشگران، این آزمایش جدید موسوم به میون جی-2 (Muon g-2) را با هدف کشف نشانه ها و نیرو های جدید و به واسطه آنالیز دقیق تعامل میون با میدان مغناطیسی پیرامون انجام دادند. آزمایش میون جی-2 با ارسال ذراتی دور یک حلقه 14 متری و بعد اعمال میدان الکترومغناطیسی انجام می گردد. براساس قوانین شناخته شده فیزیک، که در مدل استاندارد نهفته است، این باید باعث جنبش میون ها در حد مشخصی گردد .

محققان در عوض متوجه شدند که ذرات میون با سرعتی بیش از حد انتظار به جنبش در می آیند. این ممکن است ناشی از نیرویی در طبیعت باشد که تا به امروز کاملا ناشناخته بود. هنگامی که میون در میدان مغناطیسی قرار می گیرد، مانند یک قطب نمای مغناطیسی کوچک و یک ژیروسکوپ عمل می کند. این قطب نما با یک فرکانس دقیق می چرخد که توسط مدل استاندارد پیش بینی شده است. با وجود این، آزمایش جدید نشان می دهد که این چرخش، سریع تر از میزان پیش بینی شده است و ثابت می کند که درک کنونی ما از فیزیک کامل نیست.

پروفسور مارک توماسون، از اعضای این گروه پژوهشی گفت: این لحظه هیجان انگیزی برای یک فیزیکدان ذره ای است. ما می دانیم که درک کنونی ما در خصوص دنیا کامل نیست. آنچه آزمایش هایی از این دست به ما نشان می دهند، شاید نخستین نگاه های اجمالی به دنیا جدیدی از فیزیک باشد.

پروفسور مارک لنکستر از دانشگاه منچستر که محقق ممتاز بریتانیا در این آزمایش بود به بی بی سی گفته است : ما متوجه شدیم که برهم کنش میون ها با مدل استاندارد (نظریه عمدتا پذیرفته شده در خصوص رفتار ذرات زیراتمی) سازگار نیست. این موضوع بسیار هیجان انگیز است، چون به طور بالقوه به آینده ای با قوانین تازه فیزیک، ذرات تازه و یک نیروی تازه که تا به حال ندیده ایم، اشاره دارد.

این نتیجه عجیب، مدل استاندارد فیزیک را که حدود 50 سال پیش ابداع شده است و مجموعه تعاملات میان ذرات بنیادی دنیا را نشان می دهد، به چالش می کشد. این مدل در حال حاضر، بهترین درک ما در خصوص نحوه ارتباط این ذرات و نیرو ها با یکدیگر است و نشان می دهد که همه مواد اطراف ما از ذرات بنیادی ساخته شده اند.

ماه پیش فیزیکدان ها در برخورد دهنده هادرونی عظیم نتایجی را تشریح کردند که آن هم می تواند به وجود ذره یا نیرویی تازه اشاره داشته باشد. به این ترتیب محققان می گویند اکنون رقابتی برای اثبات اینکه واقعا نیرو یا ذره ناشناخته دیگری در دنیا وجود دارد آغاز شده است.

علاوه بر نیروی گرانش و الکترومغناطیسی، نیروی هسته ای قوی و نیروی هسته ای ضعیف که بر رفتار ذرات زیراتمی حکمفرما هستند، ممکن است یک نیروی بنیادی جدید به حل بعضی از عظیمترین معما های دنیا که برای چند دهه عرق دانشمندان را در آورده یاری کند. برای مثال مشاهده اینکه انبساط دنیا در حال سرعت دریافت است به انرژی تاریک نسبت داده می گردد. اما بعضی محققان قبلا گفته اند که این پدیده ممکن است به دلیل وجود یک نیروی پنجم در طبیعت باشد. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Physical Review Letters و Physical Review A منتشر شده است.

منبع: scitechdaily.com

منبع: فرادید

به "کشف شواهدی از نیروی پنجم طبیعت" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "کشف شواهدی از نیروی پنجم طبیعت"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید