بسته اینترنت ۱۴۰۴ خبرنگاران چه زمانی فعال می‌شود؟ + فیلم ریتم مخفی مغز در کنترل استرس کشف شد استودیو تیم‌ نینجا: نسخه اصلی بازی Nioh ۳ بهبودها و تغییرات زیادی خواهد داشت گلکسی S25 FE چه زمانی رونمایی می‌شود؟ طرح «نظام‌بخشی فضای مجازی» در مجلس اعلام وصول شد | صیانت ۳ در راه است؟ ضعف آنتن‌دهی و دسترسی دشوار به اینترنت در مشهد در زمان قطعی برق | چرا با قطع شدن برق آنتن موبایل هم می‌رود؟ گوگل در تبلیغ جدید پیکسل ۱۰، هوش مصنوعی اپل را به مسخره کرده است چرا مردم از اینترنت فیبر نوری استقبال نمی‌کنند؟ ویوو X۳۰۰ به دوربین جدید و قدرتمند ساخت سامسونگ مجهز خواهد بود ۸ ترفند جدید و غیرمعمول و کاربردی برای سؤال‌پرسیدن از چت‌جی‌پی‌تی آیا بازی‌های ویدیویی باعث افزایش ضریب هوشی کودکان می‌شود؟ اطلاعیه گروه انتخاب: اختلال ۹۰ درصد تلویزیون‌های اسنوا و دوو حل شده است بعد از نابودی بشریت، احتمالاً اختاپوس‌ها وارث تمدن انسان‌ها خواهند بود! برای اجرای بازی Battlefield ۶ چه مشخصات سیستمی نیاز است؟ چطور بفهمیم چت‌هایمان با ChatGPT در گوگل منتشر شده است یا نه؟ + راهنمای حذف ماجرای عجیب انتشار چت‌های کاربران ChatGPT در گوگل جزئیاتی جدید از زمان و شیوه رفع مشکل تلویزیون‌های هوشمند اسنووا و دوو (۱۱ مرداد ۱۴۰۴) حمله سایبری هکرها به بیش از ۹۰ نهاد آمریکا گوشی گلکسی S۲۵ FE سامسونگ به زودی عرضه می‌شود حساب گوگل کاربران زیر ۱۸ سال با هوش مصنوعی محدود می‌شود نوزادی که رویانش ۳۰ سال پیش فریز شده بود، سالم متولد شد
سرخط خبرها

آیا نیروی پنجم در طبیعت کشف شد؟

  • کد خبر: ۶۴۸۷۶
  • ۰۳ ارديبهشت ۱۴۰۰ - ۲۱:۴۸
آیا نیروی پنجم در طبیعت کشف شد؟
نگاهی به احتمالات مطرح‌شده درباره نیروی بنیادی پنجم و تأثیراتی که در درک ما از جهان خواهد داشت
فاطمه آصفی  | شهرآرانیوز؛ گاهی خبر‌های جالبی از آزمایشگاه‌های عظیم فیزیک در دنیا به گوش می‎رسد که شاید در نگاه اول به نظر برسد هیچ ربطی به زندگی روزمره من و شما ندارند، ولی در درک و فهم ما از عالم تأثیرگذارند. حتی ممکن است به مرور باعث تغییرات اساسی در علم شوند. برای مثال مدتی پیش خبری درباره احتمال کشف نیرویی جدید در طبیعت منتشر شد که سروصدای بسیاری ایجاد کرد و فیزیک‎دان‎ها را به تکاپو انداخت. یعنی غیر از ۴ نیروی بنیادی که همیشه می‎شناختیم، نیروی جدیدی هم وجود داشته است که از آن بی‌خبر بوده‌ایم؟ اصلا این نیرو چرا تا الان پیدا نشده بود و دامنه اثرگذاری‎اش شبیه کدام‎یک از نیرو‌هایی است که می‏‌شناختیم؟
 
ارسطو معتقد بود که همه اشیا در جهان از ۴ عنصر بنیادی در طبیعت تشکیل شده‌اند؛ خاک، هوا، آتش و آب. این عناصر تحت‌تأثیر ۲ نیرو هستند؛ گرایش خاک و آب به پایین آمدن و گرایش هوا و آتش به صعود. پس از ارسطو و در سالیان متمادی دانشمندان به تعریف دقیق‌تری از اجزای بنیادی دنیایی دست یافتند که در آن زندگی می‌کنیم. آن‌ها تعریف دقیقی از ذرات بنیادی (یعنی ذراتی که کوچک‌تر از آن‌ها در طبیعت یافت نمی‌شود) ارائه دادند. ذراتی که برای ایفای نقش در جهان هستی و انجام کنش متقابل با یکدیگر از ۴ قانون اساسی پیروی می‌کنند که مجموع آن‌ها را قوانین چهارگانه طبیعت می‌نامیم.

 

ذرات بنیادی، مدل استاندارد و ۴ نیروی طبیعت

۴ قانونی که از آن سخن می‌گوییم، نیرو‌هایی هستند که میان ذرات بنیادی اعمال می‌شوند و جهانی را می‌سازند که همچنان برای فهم آن در تلاشیم. با این حال همه ما این نیرو‌ها را تجربه کرده‌ایم؛ از چسباندن یک مغناطیس به در یخچال بگیرید تا انداختن توپ در حلقه بسکتبال. این نیرو‌های فیزیکی را که بر لحظه‌لحظه زندگی ما حکم‌فرما هستند، می‌توان این‌گونه تقسیم کرد: نیروی گرانش، الکترومغناطیس، نیروی هسته‌ای قوی و نیروی هسته‌ای ضعیف. حال که با ۴ نیروی طبیعت آشنا شدید، بهتر است دوباره به سراغ ذرات بنیادی برویم و این سؤال را مطرح کنیم که آن‌ها دقیقا چه چیز‌هایی هستند؟ برخی معتقدند تاریخچه طرح این سؤال به قرن پنجم پیش از میلاد و کار‌های فیلسوفان معتقد به اتم مانند دموکریت و لئوکیپوس برمی‌گردد و بررسی علمی آن با کشف الکترون توسط تامسون در سال ۱۸۹۷ شروع می‌شود. سرانجام این تلاش‌ها برای تعریف ذرات بنیادی در سالیان متمادی به مدل استاندارد می‌انجامد. مدلی که یک توصیف همه‌جانبه از ذرات بنیادی به ما می‌دهد. طبق مدل استاندارد همه آنچه در این عالم می‌شناسیم، از ذرات تجزیه‌ناپذیری به نام «فرمیون‌ها» و «بوزون‌ها» تشکیل می‌شود. فرمیون‌ها و بوزون‌ها خود زیرمجموعه گسترده‌ای دارند که در این میان، الکترون و فوتون به‌ترتیب از فرمیون‌ها و بوزون‌هایی هستند که همه ما با آن‌ها آشنا هستیم.

 

میون، ذره‎ای که همه این ماجرا زیر سر اوست

حالا که با ذرات بنیادی و ۴ نیروی طبیعت بیشتر آشنا شدیم، بهتر است به سراغ آزمایشی برویم که خبر از احتمال یک ذره ناشناخته و یک نیروی جدید در طبیعت می‌دهد. آزمایشی که نتایج آن در
۷ آوریل و در آزمایشگاه ملی شتاب‌دهنده فرمی در نزدیکی شیکاگو اعلام شد و نتیجه خارق‌العاده‌ای را برای جامعه بین‌المللی فیزیک در پی داشت. زیرا نتیجه آزمایش تجربی را مقابل مدل استاندارد قرار داد و زمزمه‌هایی از به چالش‌کشیدن مدل استاندارد مطرح کرد. درواقع همه‌چیز به ذراتی به نام «میون» (Muon) مربوط می‌شود که رفتاری متفاوت از پیش‌بینی نظریه‌ها از خود نشان می‌دهد. میون یک ذره بنیادی باردار و دارای اسپین است که با میدان مغناطیسی برهمکنش می‌کند. شدت برهمکنش بین میون و میدان مغناطیسی با چیزی به نام ضریب g توصیف می‌شود.
 
تئوری‌ها پیش‌بینی می‌کنند که مقدار این ضریب باید برابر با ۲ باشد، اما مشاهدات اخیر نشان می‌دهد که بین آزمایش‌های تجربی و مدل استاندارد اختلاف شایان توجهی وجود دارد. برای شناخت بهتر میون‌ها باید گفت آن‌ها مشابه الکترون خودمان هستند، اما ۲۰۷ برابر سنگین‌ترند. با وجود این، ویژگی‌های گوناگون مشابهی هم با یکدیگر دارند. البته آن‌ها، چون سنگین‌تر هستند، می‌توانند واپاشی کنند. میون‌ها ذرات بارداری با خاصیتی به نام اسپین هستند. درنتیجه طوری رفتار می‌کنند که گویی مغناطیس درونی دارند. به این معنا که اگر آن‌ها را در میدان مغناطیسی قرار دهید، مثل فرفره می‌چرخند.

 

g؛ ضریبی که دستی در آتش ماجرا دارد

ضریب g کمیتی است که به ما می‌گوید میون وقتی در میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، چقدر سریع خواهد چرخید. ضریبی که همه این حرف‌وحدیث‌ها زیر سر اوست. چون مقدار آن برای میون در این آزمایش با آنچه طبق مدل استاندارد پیش‌بینی شده بود، متفاوت است و همین امر زنگ خطری برای تناقض مدل استاندارد با طبیعت به صدا درآورد.
 
آزمایش میون g۲ با ارسال ذرات میون دور یک حلقه ۱۴متری و اعمال میدان الکترومغناطیسی انجام شد. براساس قوانین شناخته‌شده فیزیک که در مدل استاندارد نهفته است، این کار باید باعث جنبش میون‌ها در حد مشخصی شود، اما محققان متوجه شدند که میون‌ها با سرعتی بیش از حد انتظار به جنبش درمی‌آیند. این ممکن است ناشی از نیرویی در طبیعت باشد که تاکنون کاملا ناشناخته بوده است. متخصصان فیزیک نظری همچنین معتقدند که این ممکن است به یک ذره زیراتمی ناشناخته مرتبط باشد. تلاش برای انجام این آزمایش فقط به تیم دویست‌نفره آزمایشگاه «فرمی» مربوط نیست، بلکه حدود ۲۰ سال پیش و در آزمایشگاه ملی بروکهیون نیز این آزمایش به انجام رسید، اما در سال ۲۰۱۳ با انتقال آهن‌ربای ۵۰ فوتی غول‌پیکر آن به آزمایشگاه فرمی تلاش‌ها برای انجام دوباره این آزمایش در وضعیتی با خطای کمتر از سر گرفته شد.

 

آیا قرار است دانش فیزیک زیرورو شود؟

درواقع آزمایش اخیر آخرین مورد از یک رشته نتایج نویدبخش از آزمایش‌های فیزیک ذرات در آمریکا، ژاپن و برخورددهنده ذرات هادرون در مرز فرانسه و سوئیس بود، با این تفاوت که دقت اندازه‌گیری در آزمایشگاه فرمی مثل اندازه‌گیری طول زمین فوتبال با دقتی به اندازه ضخامت تار موی انسان است. آزمایش میون g در صورت تأیید می‌تواند به حل بزرگ‌ترین معما‌هایی که چند دهه دانشمندان را درگیر خود کرده است، کمک کند. حل معمای ماده تاریک ازجمله آن‌هاست. به همین دلیل آزمایش میون g۲ در فرمی هنوز به پایان نرسیده و تحقیقاتی برای انجام ۵ آزمایش دیگر در سال ۲۰۲۲ در حال برنامه‌ریزی است تا به این سؤال پاسخ داده شود که آیا ما با فیزیک جدیدی روبه‌رو هستیم؟
گزارش خطا
ارسال نظرات
دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تائید توسط شهرآرانیوز در سایت منتشر خواهد شد.
نظراتی که حاوی توهین و افترا باشد منتشر نخواهد شد.
پربازدید
آخرین اخبار پربازدیدها چند رسانه ای عکس
{*Start Google Analytics Code*} <-- End Google Analytics Code -->