دانشمندان جستجوی ذرات مرموز «شبح» را در تونل‌های زیرزمینی سرن آغاز کردند
تاریخ انتشار: ۷ فروردین ۱۴۰۳ | کد خبر: ۴۰۰۱۳۱۰۳
ایتنا - برای سال‌ها دانشمندان تصور می‌کردند که شناخت ذرات «شبح» در دنیای پیرامونی‌مان، می‌تواند درک ما را از ماهیت واقعی کیهان تا حد زیادی ارتقا دهد. این ذرات که تقریبا هیچ جرمی ندارند با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کنند و برای بیش از ۴ دهه است که از زیر تلاش‌های دانشمندان برای اثبات وجودشان گریخته‌اند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
حالا اما دانشمندان در بزرگترین آزمایشگاه فیزیک ذره‌ای جهان در سرن در مرز سوئیس گمان می‌کنند که سرانجام راهی را برای اثبات وجود داشتن یا نداشتن این ذرات پیدا کرده‌اند.
برای این کار به طور ویژه آزمایشی زیرزمینی برای یافتن شواهدی از ذرات «شبح» طراحی شده و در دست اجرا قرار گرفته است. ابزار دستگاه شناسایی جدید هزار برابر بیشتر از دستگاه‌های قبلی به چنین ذراتی حساس خواهد بود.
اما این ذرات شبح‌گون چیستند و چرا رویکرد جدیدی برای شناسایی آنها لازم بود؟
نظریه فعلی فیزیک ذرات «مدل استاندارد» نامیده می‌شود. این نظریه می‌گوید که همه چیز در کیهان از خانواده‌ای متشکل از ۱۷ ذره شامل ذره‌های شناخته‌شده مانند الکترون و بوزون هیگز و همچنین ذرات کمتر شناخته‌شده نظیر کوارک افسون، تاو نوترینو و گلوئون است.
برخی از این ذرات در ترکیب‌های مختلف با هم مخلوط می‌شوند تا ذرات بزرگتر را، که سازنده دنیای اطراف ما و همچنین ستارگان و کهکشان‌های فضا هستند، تشکیل دهند. در این میان اما یک مشکل وجود دارد: اخترشناسان متوجه چیزهایی در کیهان شده‌اند (برای مثال نحوه حرکت کهکشان‌ها) که قویاً نشان می‌دهد تمام آنچه ما می‌توانیم مشاهده کنیم فقط ۵ درصد کیهان را تشکیل می‌دهد.
بنابر نقشه تهیه‌شده توسط اخترشناسان، کیهان در مجموع از ۲۶ درصد ماده تاریک، ۶۹ درصد انرژی تاریک و ۵ درصد ماده عادی تشکیل شده است. بقیه آنچه در کیهان است می‌تواند از ذرات «شبح» یا «پنهان» تشکیل شده باشد. تصور می‌شود که آنها همزاد‌های شبح‌گون ۱۷ ذره مدل استاندارد باشند.
اگر آنها وجود داشته باشند، تشخیص‌شان واقعا سخت است زیرا به ندرت با دنیایی که ما می‌شناسیم تعامل دارند. آنها مانند ارواح مستقیماً از همه چیز عبور می‌کنند و توسط هیچ ابزار زمینی قابل شناسایی نیستند.
با این حال یک تئوری جدید می‌گوید که ذرات شبح گاهی به ندرت می‌توانند به ذرات مدل استاندارد تجزیه شوند و این ذرات توسط آشکارسازها قابل شناسایی هستند. ابزار جدید با افزایش بسیار زیاد تعداد برخوردها، شانس تشخیص این فروپاشی‌ها را افزایش می‌دهد.
بیشتر آزمایش‌های کنونی ذرات با یکدیگر برخورد داده می‌شوند، اما در آزمایش جدید یک ابزارک آنها را به یک بلوک بزرگ از مواد شلیک می‌کند. این بدان معنی است که نه فقط بعضی ذرات، بلکه همه آنها به قطعات کوچکتر خرد می‌شوند.
پروفسور آندری گولووین از امپریال کالج لندن و رئیس کل این پروژه، می‌گوید که این آزمایش «عصر جدیدی را در جستجوی ذرات پنهان نشان می‌دهد.»
او اضافه کرد: «این آزمایش امکان منحصربه‌فردی برای حل چندین مشکل عمده فیزیک ذرات دارد و ما چشم‌انداز کشف ذراتی را داریم که قبلاً هرگز دیده نشده‌اند.»
شکار ذرات شبح نیاز به تجهیزات ویژه‌ای دارد. با آزمایش های معمولی با استفاده از برخورد دهنده بزرگ هادرونی می‌توان ذرات جدید را تا فاصله یک متری از برخورد تشخیص داد. اما ذرات شبح می‌توانند نامرئی باقی بمانند و قبل از اینکه متلاشی شوند و خود را نشان دهند، چند ده متر یا حتی صدها متر را طی کنند. بنابراین آشکارسازهای دستگاه فرصت بیشتری برای شناسایی این ذرات دارند.
پروفسور میتش پاتل از امپریال کالج با توصیف این رویکرد جدید به عنوان «مبتکرانه»، گفت: «چیزی که واقعاً در مورد آزمایش برای من جذاب است این است که این ذرات دقیقاً زیر دماغ ما هستند، اما ما هرگز نتوانسته‌ایم نحوه تعامل آنها را مشاهده کنیم.»
قرار است ابزارهای مربوط به آزمایش جدید در تونل‌ها و تاسیسات زیرزمینی سرن ساخته شوند. این آزمایش در کنار آزمایش‌های دیگر سرن اجرا خواهد شد که بزرگترین آنها برخورد دهنده بزرگ هادرونی است؛ آزمایشی که از زمان تکمیل آن در سال ۲۰۰۸ تا کنون با صرف هزینه‌ای بالغ بر ۴.۵ میلیارد یورو به دنبال ۹۵ درصد گمشده جهان بوده است.
این ماشین غول‌پیکر تا کنون هیچ ذره‌ای از مدل غیر استاندارد پیدا نکرده است و بنابراین برنامه ساخت ماشینی که سه برابر بزرگتر است در دستور کار قرار گرفته است. دستگاه جدید که «برخورددهنده دورانی آینده» (Future Circular Collider) بودجه‌ای ۱۴ میلیارد یورویی دارد و تاریخ شروع به کار آن برای اواسط دهه ۴۰ میلادی برنامه‌ریزی شده است. اگرچه تا سال ۲۰۷۰ به ظرفیت نهایی خود برای شکار ذرات جدید خود نخواهد رسید.
در مقابل آزمایش «جستجو برای ذرات پنهان» (SHiP) ویژه یافتن ذرات شبح حدود ۱۰۰ برابر ارزان‌تر خواهد بود و حدود ۱۲۰ میلیون یورو هزینه برمی‌دارد.
محققان می‌گویند انجام تمامی این آزمایش‌ها برای یافتن ذراتی که منجر به یکی از بزرگترین پیشرفت‌ها در تمام دوران علم فیزیک خواهند شد، مورد نیاز است.
منبع: ايتنا
کلیدواژه: ذرات شبح کیهان فضا آزمایش ها ذرات شبح
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.itna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ايتنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۴۰۰۱۳۱۰۳ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
افت تراز آب های زیرزمینی در کهگیلویه/توقف کشت برنج با آب زیرزمینی
سید هادی خاضعی در گفتگو با خبرنگار مهر افزود: به دلیل اهمیت مسئله آب در کشور دولت سیزدهم تلاش‌های زیادی را برای رفع چالش‌های این بخش انجام داده است.
وی با اشاره به بخشی از این اقدامات در شهرستان کهگیلویه تصریح کرد: پروژه‌های آبی در شهرستان نسبت به دوره‌های گذشته از لحاظ تخصیص اعتبار مالی و پیشرفت فیزیکی نسبتاً خوب هستند و امیدواریم در آینده نزدیک شاهد اتمام عملیات اجرایی و بهره برداری برخی از این پروژه‌ها در شهرستان باشیم.
خاضعی هشدار داد: در بخش آب‌های زیرزمینی شهرستان متأسفانه شاهد افت تراز آب هستیم و وضعیت منابع آب زیرزمینی نسبت به فروردین ماه سال گذشته و شرایط نرمال ۶ تا ۸ درصد کاهش داشته است.
وی ادامه داد: ممنوعیت کشت برنج تحت پوشش چاه‌های کشاورزی یکی از درخواست‌های جدی برای جلوگیری از افزایش افت آب‌های زیرزمینی است.
خاضعی افزود: برداشت آب از چاه‌ها برای انجام کشت برنج در حال آسیب زدن به سفره‌های زیرزمینی است.
وی تاکید کرد: باید کشت برنج با استفاده از آب‌های زیرزمینی در شهرستان متوقف گردد.
رئیس امور منابع آب شهرستان کهگیلویه گفت: نصب کنتور هوشمند بر روی چاه‌ها افزون بر کنترل و نظارت بر میزان برداشت آب‌های زیرزمینی از اضافه برداشت آب‌های این منابع به شدت جلوگیری می‌کند.
خاضعی افزود: با نصب کنتور هوشمند کشاورزان بیشتر از پروانه بهره برداری نمی‌توانند از چاه‌ها آب برداشت کنند.
وی در این نشست با اشاره به مشکلات ایستگاههای پمپاژ و سرآب بند جوهای سنتی ابراز داشت: این موضوع یکی از دغدغه‌های برخی از کشاورزان شهرستان بوده که نیاز به بررسی و همکاری‌های لازم نسبت به ترمیم آنها وجود دارد.
خاضعی صیانت از منابع آب‌های زیرزمینی و جلوگیری از حفر چاه غیرمجاز و پرو مسلوب المنفعه نمودن چاه‌های محفوره غیرمجاز را با توجه به اهمیتی که در جلوگیری از تشدید افت آب‌های زیرزمینی و کاهش منابع آبی و ایجاد فرو چاله‌ها و فرونشست زمین دارد، بسیار حائز اهمیت دانست.
رئیس امور منابع آب کهگیلویه پر و مسلوب المنفعه نمودن چاه‌های محفوره غیرمجاز، نصب کنتور هوشمند بر روی چاه‌ها و تمدید پروانه‌ها را از اولویت‌های کاری اداره مربوطه عنوان کرد.
کد خبر 6088552
گل دیدنی عیسی آل کثیر به آلومینیوم (آلومینیوم اراک 0-2 پرسپولیس)