آغاز پروژه حل یکی از بزرگترین رازهای دنیای فیزیک مدرن

|
۰ دیدگاه
dark photon

دانشمندان با کسب شواهدی از ذره جدیدی به نام “فوتون تاریک”، جستجوی خود را برای حل یکی از بزرگترین رازها در فیزیک مدرن شروع خواهند کرد.

به گزارش کلیک، فوتون های تاریک به طور فرضی پلی بین ماده مرئی- که همه چیزهای اطراف ما را می سازند- و ماده تاریک است، فوتون ها ماده مرموز نامرئی هستند که گمان می رود در سرتاسر جهان پنهان باشد. اگر دانشمندان بتوانند آن را پیدا کنند، فهم ما از فیزیک برای همیشه تغییر خواهد کرد.

حقیقت آن است که جاذبه بیشتری نسبت به آنچه که ماده مرئی ایجاد می کند و جهان ما را متصل به هم نگاه داشته است. فیزیکدانان تصور می کنند که تقریبا ۸۵ درصد ماده در جهان ما تاریک است.

فرض نامیده شدن ماده تاریک درست بوده و این ماده مخفی می ماند زیرا با طیف الکترومغناطیسی واکنش نمی دهد و با ابزارهای امروزی ما قابل رویت نیست.

اما درمورد فرضیه ماده تاریک، جاذبه نیروی ناشناخته دیگری هنگام کار در جهان وجود دارد که بواسطه آن ماده تاریک می تواند با ماده مرئی برهم کنش کند.

محققان پیش بینی می کنند که این نیرو می تواند از چیزی به نام “فوتون های تاریک” ساخته شده باشد، که برهم کنش های بین ماده مرئی و تاریک را آسان می کند. همانگونه که فوتون نوری نیروی الکترومغناطیسی را منتقل می کنند، این فوتون های تاریک می توانند این نیروی ناشناخته و جدید را انتقال دهند.

اگر این موضوع گیج کننده به نظر می رسد، شما می توانید فوتون تاریک را به عنوان واسطه بین دو فرد (ماده مرئی و تاریک) تصور کنید که می توانند با یکدیگر ارتباط داشته باشند.

Sergei Gnineko از سازمان اروپایی برای پژوهش هسته ای (CERN) توضیح می دهد: “با استفاده از یک تشبیه، گفتگوی غیرممکن بین دو فرد که با یک زبان صحبت نمی کنند ( ماده مرئی و تاریک) می تواند به وسیله یک فرد واسطه (فوتون تاریک)، که یکی از زبان ها را متوجه می شود و با زبان دیگر صحبت می کند، امکان پذیر شود.

برخلاف آنکه تعداد زیادی از دانشمندان این فرضیه را حمایت می کنند، یک مشکل وجود دارد: هنوز هیچ کس به طور واقعی یک فوتون تاریک را کشف نکرده است و هیچ کس نمی تواند با اطمینان بگوید چه پیش خواهد آمد.

اما همه این ها ممکن است به زودی تغییر کنند زیرا یک گروه محققان بین المللی از CERN- همان سازمانی که بوزون هیگز گریزان را کشف کرد-آماده هستند تا آزمایش هایی را انجام دهند که می تواند یک فوتون تاریک را به طور واقعی کشف کند.

طرحی ملقب به NA64 تلاش خواهد کرد که اثر برهم کنش “مرئی-تاریک” را با استفاده از مفهوم مشهور بقای انرژی کشف کند، که این مفهوم بیان می دارد که انرژی کل یک سیستم بسته در طول زمان ثابت (محفوظ) خواهد ماند.

ایده کلی این است که اگر گروه یک سیستم ایزوله را ایجاد کند، در نتیجه می توانند به درستی مقدار انرژی درون آن را اندازه گیری کنند.

پرتو الکترون ها که انرژی درونی آن ها با دقت زیادی شناخته شده، یک آشکارکننده را هدف می گیرد. برهم کنش ها بین الکترون های درونی و هسته اتم در آشکار کننده، فوتون های مرئی ایجاد می کند.

انرژی این فوتون ها اندازه گیری می شود و باید برابر با انرژی الکترون ها باشد. با این وجود، اگر فوتون های تاریک وجود داشته باشند، آشکارکننده را ترک خواهند کرد و بخش بزرگی از انرژی الکترون های درونی را با خود به بیرون حمل می کنند.

براساس مقدار انرژی از دست رفته، گروه می تواند اثری مرموز از فوتون های تاریک  که ممکن است وجود داشته باشد را معین کند.

تا انجام تحقیقات بعدی، این کار صرفا یک فرضیه است.

اما پیدا کردن اثر، اولین گام به سوی ترسیم نهایی ماده تاریک و چگونگی کار کردن باقی جهان است. زیرا اگر درک ما از ماده تاریک با شکست مواجه شود، درک از جاذبه و بسیاری از نیروهای دیگر که جهان ما را حکومت می کنند نیز با شکست مواجه خواهند شد.

از روی نتایجی که به وسیله آزمایشات NA64 ایجاد می شود نمی توان چیزی گفت، اما مشتاقانه منتظر آن هستیم که ببینیم چه پیش خواهد آمد.

 

آذر کاظمی
از این نویسنده

بدون دیدگاه

جهت ارسال پیام و دیدگاه خود از طریق فرم زیر اقدام و موارد زیر را رعایت نمایید:
  • پر کردن موارد الزامی که با ستاره قرمز مشخص شده است اجباری است.
  • در صورتی که سوالی را در بخش دیدگاه مطرح کرده باشید در اولین فرصت به آن پاسخ داده خواهد شد.