از تکینگی تا مغز، از مغز تا سیاه چاله ی فضایی قسمت بیست و نهم
مدارک قوی، پنجمین نیروی طبیعت را مطرح کرده است: فیزیکدان ها نتایج وسوسه انگیزی از آزمایش ذرات را نشان داده اند که می تواند قوانین فیزیک را دوباره از نو بنویسد!
ارتباط ذرات تشکیل دهنده ی کیهان، و نحوه ی کنش و واکنش این ذرات با هم، کلیدی بر شناخت رفتارهای موجود در آن و منطبق کردن خود با این سیستم منظم و قانونمند است. ولی آیا همه رفتارهای موجود در میان ذرات کیهان، برای ما شناخته شده است؟
آزمایشات جدید نشان میدهد که اطلاعات ما در این مورد، ناقص است و آیا بر اساس اطلاعات ناقص، میتواند قانونی کامل و بی نقص ریخت؟
قدرت ادراک ما، محدود و در حال ارتقا است و چگونه میتوان انتظار داشت، درک ناقص، بتواند همه جوانب خلقت و کیهان را بشناسد؟
ابزارهای شناخت طبیعت، از نخستین تلسکوپ ها تا تلسکوپ های پیشرفته ای که میتواند تا سیارات دوردست کنونی و حتی سایه چاله ی فضایی را ببیند و ابزارهای بررسی و شناخت محصول پیشرفته ی تکامل کیهان یعنی مغز؛ از تق کردن به وسیله ی دست پزشک و شناسایی غیر مستقیم مغز از روی رفتارهای دیگر اندام ها تا سی تی اسکن و ام ار آی ساده ی اولیه تا دقیق ترین MRI های کنونی و حتی MRI عملکردی، سیری در حال پیشرفت را در قدرت نگاه انسان، نشان میدهد و این تصور که درک امروز ما شناختی کامل و تمام از کیهان است تصوری خام است.
چگونه چنین باشد در حالی که کیهان مادی ما در حال توسعه ی مداوم است و حتی اگر در حالی توسعه ی مداوم هم نباشد، مرزهای انتهایی آن برای انسان کنونی ممکن نیست؟
خیلی نزدیک است فیزیک جدیدی فراتر از مدل های استاندارد کشف شود یعنی ذرات بنیادی جدید!!... این بزرگترین کشف در فیزیک ذرات در طول سال های طولانی پس از کشف بوزون هیگر خواهد بود.
دانشمندان تصور می کنند پس از مشاهده ی ذرات زیر اتمی بسیار ریز- که به شکلی نامعمول عمل می کنند- آنها نیروی پنجم طبیعت را پیدا کرده اند.
آزمونی جدید، ذرات میون را که مشابه الکترون هستند در تلاشی برای این- که مشخص شود آنها در گذر زمان چگونه نوسان می کنند- از درون 15 تن الکترومغناطیس عبور داده است.( این ذرات از خانوادهٔ فرمیونها و گروه لپتونها هستند). در این آزمون- که میون جی 2 (muon G2 experiment)خوانده میشود- دیده شد وقتی ذرات در طول 50 فوت راه مغناطیسی عبور میکنند 0.15 از مدل استاندارد- که طی پنجاه سال از آن استفاده میشد- نوسان می کنند و منحرف می شوند. مدل استاندارد فیزیک بیان میکند همه چیز در کیهان از بلوک های ساختاری پایه به نام ذرات بنیادی تشکیل شده است که به وسیله ی چهار نیروی پایه ای نیروی هسته ای قوی، نیروی هسته ای ضعیف، نیروی الکترومغناطیس و نیروی جاذبه مدیریت میشود.
آخرین کشف به وسیله یفرمیلب بیان میکند میون، توانسته است با ذرات یا نیروهای ناشناخته ای واکنش نشان دهد که در مدل های استاندارد تا جایی که می دانیم وجود ندارد. وقتی اشعه های کیهانی به اتمسفر زمین برخورد میکند میون ها به صورت طبیعی تشکیل میشود. این ممکن است تصور ما را در مورد عملکرد کیهان تغییر دهد.
سازمان تکنولوژی و علوم انگلستان(STFC) گفته است نتایج، مدارک قوی ای بر وجود یک ذره ی زیر اتمی ناشناخته یا نیرویی جدید فراهم کرده است. با این حال آنها احتمال می دهند، یک در 40 هزار ممکن است نتایج اشتباه آماری داشته باشد. نتایج اولیه آزمایش میون جی 2، نشان می دهد رفتار ذرات میون، متفاوت از روش های پایه ای است که فیزیکدان ها در مورد عملکرد کیهان می شناسند.
muon G2 چیست؟ از شتاب دهنده های قدرتمند فرمیلب استفاده می کند تا واکنش های ذرات با عمر کوتاه با نام میون ها را در میدان مغناطیسی قوی که فضا را شبیه سازی میکند مطالعه نماید. دانشمندان می دانند حتی در خلا، فضا هرگز خالی نیست.(بر اساس اصل عدم قطعیت هایزنبرگ).
برعکس این فضا با دریایی غیر قابل رویت از ذرات حقیقی پر شده است که در سازگاری با قوانین فیزیک کوانتوم است و به طور باورنکردنی در دوره هایی از زمان می آیند و می روند و متخصصان آن را کف کوانتومی می خوانند.(نوسانات کوانتومی که خودش نیازمند علت و فضایی است و بر اساس اصل عدم قطعیت، از هیچ ایجاد نشده است.)
پژوهشگران دخیل در آزمایش muon G2 انحراف میون ها را که در معرض میدان مغناطیسی قرار گرفته اند می آزمایند. هدف اصلی آزمون پیشگویی مدل های استاندارد از این مقدار است که میزان انحراف با دقت 0.14 در هر میلیون است. اگر هماهنگی وجود نداشته باشد، یعنی مدل استاندارد، کامل نیست و نیاز به تغییر اساسی(ریویشن) دارد.
فیزیکدان مشهور فیزیک ذرات پروفسور برایان کوکس نتایج را مهم و شگفت آور خوانده است. خیلی نزدیک است فیزیک جدیدی فراتر از مدل های استاندارد کشف شود یعنی ذرات بنیادی جدید!!... این بزرگترین کشف در فیزیک ذرات در طول سال های طولانی پس از کشف بوزون هیگر خواهد بود.
آزمون muon G2 اساسا واکنش های ذرات میون را با میدان مغناطیسی اطراف می آزماید. میون ها وقتی در میدان مغناطیسی قرار داده شوند مانند یک قطبنمای مغناطیسی و مانند یک چرخش سنج(جیروسکوپ)عمل میکنند. این قطبنما در بسامدهای کاملا مشخص- که به وسیله ی مدل استاندارد پیشبینی شده است- می چرخد. با این حال همکاری جی 2 این چرخش را سریع تر از آنچه پیشبینی شده است اندازه گیری کرد واین نشان میدهد درک فعلی ما از فیزیک، کامل نیست.
پروفسور مارک تامپسون می گوید: این زمانی شگفت آور برای فیزیکدان ذرات است .. ما میدانیم درک فعلی ما از کیهان، ناکامل است. آنچه ما اکنون از این آزمایش می فهمیم اینکه جی 2 میتواند یک نگاه سریع در پس پرده، به سوی جهان نوینی از فیزیک باشد. رفتارهای خاص ذرات، مدل استاندارد را که حدود 50 سال قبل ایجاد شد به چالش میکشد این مدل ها شامل جمع آوری معادله هایی است که ذرات بنیادین در کیهان و نحوه ی عملکرد آنها را فهرست بندی می کند.
این مدل اکنون بهترین درک ما است که نشان میدهد این ذرات و سه نیرو چگونه با هم در ارتباط هستند و بیان میکند همه ماده ی اطراف ما از ذرات بنیادین ساخته شده است.
این ذرات در دو شکل به نام های کوارک و لپتون هستند و هر کدام از شش ذره تشکیل شده است که به صورت جفتی با هم در ارتباطند.
همه ی ماده ی پایدار در کیهان از ذراتی ساخته شده است که با نسل اول مرتبطند. هر ذره سنگین تر، به سرعت ازمیان می رود و به پایدارترین سطح تبدیل می شود. چهار نیروی بنیادی هستند که در کیهان کار می کنند: نیروی هسته ای قوی، نیروی هسته ای ضعیف، نیروی الکترومغناطیس و نیروی جاذبه. این نیروها در محدوده ی متفاوتی کار می کنند و نیروهای متفاوتی دارند.
جاذبه: نیروی جهانی جذب که بین همه مواد وجود دارد.
الکترومغناطیس: مولکول ها را با هم پیوند میدهد.
نیروی قوی هسته ای: نیرویی که هسته های اتم را با هم نگه میدارد.
نیروی هسته ای ضعیف: اجازه ی انتشار رادیواکتیو اتم های خاصی را میدهد.
میچیو کاکو یکی از تئوریسین های های نظریه ریسمان، می گوید این کشف که میون ها به شکل غیرمنتظره ای منحرف میشوند میتواند کلیدی باشد که در پژوهش برای تئوری جهانی همه چیز که آن را معادله ی خدا می نامند استفاده می شود.
کریس پولی فیزیکدان در آزمایشگاه شتاب دهنده ی بین المللی فرمیفرمیلب بیان کرد: : این زمان حرکت گردشگر مریخ است... نقطه آزمایشات که دیوید کاپلان فیزیکدان دانشگاه جان هاپکینیز توضیح میدهد، ذرات را از هم جدا میکند و بررسی میکند که آیا چیز شگفتی وجود دارد که در همراهی با هر دوی ذرات و فضای خالی بین آنها ادامه داشته باشد یا نه؟ ... راز عجیبی در ماده نیست. ما در چیزی زندگی می کنیم که به نظر میرسد زمان و فضا را پر میکند. این میدان های کوانتومی است... ما داریم انرژی را در خلا قرار می دهیم و می بینیم چه چیزی بیرون می آید.
مدل کاری کنونی فیزیک دان ها بیان میکند چهار نیروی طبیعی- جاذبه، الکترومغناطیس و نیروهای ضعیف و قوی هسته ای بین ذرات زیر اتمی وجود دارد. مطالعاتی- که طی دهه ها انجام شده است- به طور قطعی گفته است توصیف آن از ذرات و نیروهایی که کیهان را می سازد و مدیریت میکند به خوبی تا امروز در دسترس هستند... پروفسور لانکاستر می گوید:وقتی اینها در کنار آزمایشات جدید LHC در سورن سوییس قرار میگیرد به نظر میرساند میون ها متفاوت از آن چیزی عمل کنند که تئوری های قبلی پیشبینی میکرد.
میچیو کاکو میگوید: مدل استاندارد، کامل نیست. در این مدل به نظرمیرسد جاذبه، نادیده گرفته شده است. در این مدل جاذبه ضعیفترین به نظر میرسد ولی عرصه ی نامحدودی دارد. نیروی الکترومغناطیس، عرصه ی نامحدودی دارد ولی چندین بار قدرتمندتر از جاذبه است. نیروهای ضعیف و قوی هسته ای فقط در عرصه ی کوچکی تاثیر گذار هستند و فقط در سطح ذرات زیر اتمی غلبه دارند. مدل استاندرد به خوبی توضیح میدهد این چهار نیرو در همه ذرات ماده چگونه عمل میکند؛ با این همه شناخته شده ترین نیرو در زندگی روزمره ما یعنی جاذبه بخشی از مدل استاندارد نیست. و سازگار کردن ساده ی جاذبه در این قالب یک چالش دشوار خواهد بود. به همین علت پژوهشگران کوشیده اند مدل استاندارد را بشکنند تا اختلافات اندکی را- که سازگار با این مدل نیست و بیش از پنجاه سال باقی مانده است- پیدا کنند.
پژوهش جدید به وسیله ی آزمایشگاه بین المللی فرمی در باتویا انجام شد. این مرکز تکنولوژی لازم را برای تولید میدان ها در شتاب دهنده های ذرات درمقادیر زیاد، دارد. میون ها 200 بار حجیم تر از الکترون ها هستند و طبیعتا وقتی شکل می گیرند که اشعه های کیهانی با اتمسفر زمین، برخورد کنند.
از زمانی که این ذرات در سال 1936 کشف شدند، فیزیک دان ها را بسیار شگفت زده کرده اند. یک فیزیکدان ایتالیایی به نام گرازیانو کنانزونی میگوید: از زمان بسیار دور این سبب شده است فیزیکدان ها از روی شگفتی سر خود را بخارانند!
پژوهشگران در فرمیلب خواستند بفهمند میون های مغناطیسی چگونه هستند. آنها انحراف میون ها را در زمانی که از میدان مغناطیسی می گذشتند اندازه گرفتند. مانند الکترون ها میون ها طوری عمل می کنند که گویا مغناطیس درونی اندکی دارند و وقتی در میدان مغناطیسی قوی قرار داده شوند جهت مغناطیسی میون ها تغییر می کند. قدرت مغناطیس درونی، سرعتی را تعیین میکند که میون ها در یک میدان مغناطیسی بیرونی منحرف می شوند و توسط برخی فیزیکدان ها به عنوان عامل جی خوانده میشود. وقتی میون ها در طول میدان مغناطیسی muon G2 حرکت میکند آنها در تماس با کف کوانتومی ذرات زیر اتمی قرار می گیرند. کف کوانتومی از عقیده اینشتاین منشا می گیرد که جاذبه به وسیله ی پیچ خوردگی فضازمان ایجاد می شود.
پژوهشگران قبلا می گفتند فضازمان صاف نیست و مانند یک حباب باقیمانده از لیوان شراب صاف نیست بلکه کف آلود است. مدل استاندارد آن لحظه ی مغناطیسی غیر طبیعی را به طور دقیق و شدید، پیشبینی میکند. ولی اگر کف کوانتومی دارای نیروها یا ذرات بیشتری باشد که به وسیله ی مدل استاندارد در نظر گرفته نشده است، عامل جی، میون را پیچیده تر میکند. از دید نظری فیزیکدان سورن ماتو مک کاللو میگوید: اسرار حل نشده میتواند ما را به درکی فراتر از درک کنونی مان نسبت به طبیعت ببرد.
آلکسی پترو میگوید: ذرات جدید و فیزیک جدید ممکن است فراتر از پژوهش های ما باشد. پژوهشگران یک یا دو سال دیگر نیاز دارند تا تحلیل نتایج همه ی محیط راه 50 فوتی(14 متری) را به پایان ببرند. اگر نتایج تغییر نکند یک کشف بزرگ خواهد بود. میچیو کاکو اخیرا یک کتاب جدید در مورد تئوری جهانیهمه چیز به ناممعادله ی خدا نوشته است و پیشنهاد میدهد مدل استاندارد یک تئوری تقریبا همه چیز است و کامل نیست.
مدل استاندارد، حقیقتا جهان زیر اتمی شناخته شده را توضیح میدهد. مساله این است که این نظریه یکی از زشت ترین فرضیه ها در فیزیک است!... این تئوری 36 کوارک و ضد کوارک، 20 پارامتر آزاد و تعداد زیادی از ذرات قیاسی، نوترینوها و بوزون های هیگز را دارد. این یک فرضیه، فقط برای مادری عاشق است... ولی چگونه طبیعت در سطح کاملا بنیادی میتواند چنین فرضیه زشتی را بیافریند؟ حتی آفریننده های آن هم می پذیرند که فرضیه ی آنها، فرضیه ای نهایی نیست.
کاکو یکی از تئوریسین های ریسمان و پروفسور فیزیک تئوریک در دانشکده ی شهر نیوویورک می گوید فیزیک دان ها در پس یافتن مختصر انحراف در مدل استاندارد هستند.
تئوری ها و کشفیات هزاران فیزیکدان از سال 1930 سبب دیدی برجسته در ساختار بنیادی ماده شده است. همه چیز در کیهان از بلوک های ساختمانی پایه ای اندکی به نام ذرات بنیادی حاصل شده است . درک خوب ما از اینکه این ذرات و نیروها چگونه در ارتباط با هم هستند در درون مدل استاندارد فیزیک ذرات قرارمی گیرد.
https://www.nationalgeographic.com/science/article/ultra-precise-experiment-finds-hints-of-unseen-particles-in-the-universe?cmpid=org=ngp::mc=social::src=facebook::cmp=editorial::add=fbp20210408science-physicsexperimentparticles::rid=&sf244759982=1&fbclid=IwAR1MPOkJqhZmu1ljhXxF_6_epmPmmOdAFTSdcxbsJ0APEaa1hUDaIdqXoFY
https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-9445815/Tantalizing-results-2-experiments-defy-physics-rulebook.html?fbclid=IwAR0K42n4vhGUFnvpHT8f5msu1xPx_LLHumNlp2BFc4hr3qhzO38DIkbg9Gs
https://www.aljazeera.net/news/science/2021/4/1/%D9%86%D8%AA%D8%A7%D8%A6%D8%AC-%D8%AA%D8%AC%D8%A7%D8%B1%D8%A8-%D8%A7%D9%84%D9%85%D8%B5%D8%A7%D8%AF%D9%85-%D8%A7%D9%84%D9%87%D8%A7%D8%AF%D8%B1%D9%88%D9%86%D9%8A-%D8%A7%D9%84%D9%83%D8%A8%D9%8A%D8%B1?fbclid=IwAR3YNyp_8RxSuEU9CyV4-Sl5NufLZ9zg57cMkcISuml_UnD_cHiwvlWo81c
.
https://www.bbc.com/news/56643677?fbclid=IwAR2pxTgj2YDeoeQztrNaNr1qLqHee2w1wGUBIOBGpIYyTW3dGtfjozgAV4Q
@salmanfatemi
آدرس مطب : اصفهان ، خیابان آمادگاه ، روبروی داروخانه سپاهان ، مجتمع اطبا ، طبقه اول
تلفن : 32223328 - 031