ضعیف ترین لرزش یک ذره می تواند قوانین فیزیک را برهم بزند - مجله سرگرمی

خبرنگاران| دانشمندان شواهدی را ارائه کردند که به نظر می رسد یک ذره کوچک زیر اتمی از قوانین شناخته شده فیزیک پیروی نمی کند! یافته ای که می تواند حفره ای را در درک ما از دنیا باز کند.

به گزارش خبرنگاران؛ به گفته فیزیکدانان، آزمایش هایی که بر روی ذره شناخته شده ای به نام میون صورت گرفته است، نشان می دهد که اشکال خاصی از ماده و انرژی وجود دارد که هنوز برای علم شناخته شده نیست، اما برای کیهان و تحول آن حیاتی است. به گفته آن ها این یافته جدید می تواند منجر به موفقیت های چشمگیرتری از کشف بوزون هیگز در سال 1391 شود، ذره ای که به ذرات دیگر جرم می بخشد.

دکتر Chris Polly از آزمایشگاه ملی شتاب دهنده فرمی که بیشتر زندگی خود را وقف به نتیجه رسیدن این آزمایش نموده است، می گوید: این یافته برای ما درست مانند لحظه فرود مریخ نوردمان بر سطح مریخ است.

ذره معروف میون که شبیه به الکترون، اما سنگین تر از آن است، عنصر جدایی ناپذیر کیهان به شمار می رود. دکتر Polly و همکارانش یک تیم بین المللی متشکل از 200 فیزیکدان از 7 کشور مختلف دریافتند که میون ها هنگام شلیک از یک میدان مغناطیسی شدید در آزمایشگاه فرمی، طبق پیش بینی ها رفتار نمی نمایند. این رفتار متفاوت چالش هایی را در مدل استاندارد به وجود می آورد، مجموعه ای از معادلات که تعداد ذرات بنیادی را به دست می دهند (آخرین شمارش 17 است) و همچنین چگونگی تعامل آن ها با یکدیگر را شرح می دهد.

فیزیکدان Renee Fatemi از دانشگاه Kentucky می گوید: این مدرک محکمی است بر حساس بودن میون نسبت به چیزی که در بهترین نظریه ما وجود ندارد.

نتایج اولین آزمایش به نام میون 2-g (جی منهای دو) با آزمایش های مشابه در آزمایشگاه ملی Brookhaven در سال 1380 همخوانی داشت و از آن موقع فیزیکدانان را به فکر واداشت. در کنفرانس خبری که اخیراً برگزار گردید، دکتر Polly به نموداری که فضای سفیدی داشت اشاره نمود، جایی که آزمایشگاه فرمی، تفاوت هایی را از پیش بینی تئوری ها پیدا کرد. وی اضافه نمود: با اطمینان نسبتاً بالایی می توان گفت که باید چیزی در ایجاد این فضای سفید نقش داشته باشد.

طبق گزارش دانشمندان احتمال این که نتیجه این اندازه گیری ها یک خطای آماری باشد تقریبا یک در 40000 است. داده هایی که گزارش داده شده اند تنها 6 درصد از کل داده های آزمایش میون را نشان می دهند که قرار است در سال های آینده به دست آید.

دکتر Polly درباره این ذره می گوید: احتمالا فکر می کنید که این امکان وجود دارد که یک ذره در دنیا تنها باشد. اما در واقع این ذره اصلا تنها نیست. از دنیای کوانتم می دانیم که هر ذره توسط مجموعه دیگری از ذرات احاطه شده است. پس میون ها تنها نیستند و فرمول دیراک باید برای لرزش های کوانتمی ناشی از سایز ذرات اصلاح شود که این موضوع باعث می شود عامل و برای میون بیش از 2 شود. در نتیجه نام این آزمایش را 2-Muong است. میزان تفاوت 2-g از پیش بینی های نظری، نشانه ای از ناشناخته بودن دنیا است. تعداد زیادی هیولا در تاریکی منتظرند تا توسط فیزیکدانان کشف شوند.

میون چیست؟

این ذره در سال 1315 کشف شد. میون ها ذراتی هستند که در اطراف هسته اتم ها می چرخند. بار الکتریکی منفی دارند و همین موضوع باعث میشود که مانند یک آهنربای کوچک رفتار نمایند. اما جرم آن ها 207 برابر جرم الکترون ها است. میون ها همچنین ذرات ناپایداری هستند که تنها در 2. 2 میلیونوم ثانیه به صورت رادیواکتیو به الکترون ها و ذرات فوق سبک به نام نوترینو تجزیه میشوند. میون ها شهرت فعلی خودشان را مدیون قوانین عجیب فیزیک کوانتم هستند.

طبق مکانیک کوانتمی فضای خالی واقعا خالی نیست، بلکه پر از ذرات مجازی است که دائما به وجود می آیند و از بین می فرایند. از جمله خصوصیات این ذره، گشتاور مغناطیسی آن است که در معادلات توسط پارامتر و نشان داده میشود. طبق فرمولی که در سال 1307 توسط فیزیکدان نظری، دیراک ارائه شد، و یک میون تنها، باید 2 باشد.

پُل دیراک

پل آدِریَن موریس دیراک، فیزیک دان و ریاضیدان برجستهٔ بریتانیایی و از پایه گذاران مکانیک کوانتومی بود و در سال (1933) برنده جایزه نوبل شد.

بعضی دیراک را از نظر سواد ریاضی و مبانی نظری، تنها رقیب جدی هم عصر اینشتین می دانند، و بعضی، مانند استیون هاوکینگ، دیراک را عظیمترین فیزیک دان نظری از زمان اسحاق نیوتن تا به امروز، دانسته اند. بیوگرافی دیراک از او با لقب صوفی اتم یاد نموده است.

او در سال 1926 یک فرمول بندی عمومی از مکانیک کوانتومی پیش نهاد که در هر دو نظریه های مکانیک ماتریسی هایزنبرگ و مکانیک موجی شرودینگر در حالت های خاص صادق بود. یکی دیگر از حالت های خاص این فرمول بندی عمومی، مکانیک کلاسیک بود.

در 1928 دیراک، معادله دیراک را، که به نام او نامیده شده، از قاعده پائولی به دست آورد. این معادله که بر خلاف معادله شرودینگر نظریه نسبیت خاص را نادیده نمی گیرد، برای توجیه تابع موجی الکترون ها در حالت نسبی در نظر گرفته می شود. این معادله از این رو، اثر زیمن را در نظریه اش شرح می دهد. دیراک برای همین، پوزیترون را پیش بینی کرد و نشان داد که اسپین یک اثر نسبیتی است. این ذره برای نخستین بار در سال 1932 مشاهده شد.

از این گذشته تابع دلتای دیراک و نمایش برا-کت (bra-ket) حالت ها در فضای هیلبرت نیز به دیراک برمی شود.

سال 1933 دیراک به همراه شرودینگر جایزه نوبل فیزیک را برای معرفی یک مدل اتمی جدید به دست آورد. 1952 نیز، دیراک صاحب مدال ماکس پلانک شد. از این گذشته به افتخار این دانشمند عظیم، مدال دیراک برای کوشش های علمی دیگر دانشمندان، در نظر گرفته شده است.

منبع: nytimes

اخذ ویزا: اخذ ویزا | مجله گردشگری و مسافرتی ویزارو

وبسایت دانشجویی: وبسایت دانشجویی، اینجا محلی برای فعالیت دانشجویان علاقمند به تکنولوژی است

منبع: فرادید