انقلاب تاریخی فیزیک در راه است: کشف پنجمین نیروی طبیعت !

10

سالهاست که فیزیکدانان رفتار طبیعت را با چهار نیروی بنیادین توضیح می دهند، اما به نظر می رسد طوفانی در راه است و پنجمین نیروی طبیعت در حال ظهور است. با دیپ لوک همراه باشید…

سالها تصور بر این بود که چهار نیروی گرانش، الکترومغناطیس، هسته‌ ای قوی و هسته‌ ای ضعیف، حاکمان اصلی طبیعت هستند، اما به تازگی نتایجی که در ژورنال Physical Review Letters توسط فیزیکدانان نظری دانشگاه کالیفرنیا گزارش شده، خبر از وجود یک نیروی بنیادین تازه، یعنی پنجمین نیروی طبیعت می‌دهند و اگر این نتایج درست باشد، قطعا در آستانه‌ی یکی از برهه‌های تاریخی و هیجان انگیز فیزیک قرار داریم چرا که کشف پنجمین نیروی طبیعت ، درک ما را به طور کامل از کائنات تغییر خواهد داد!

داستان از آنجا آغاز شد که گروهی از فیزیکدانان هسته‌ ای تجربی‌ کار آکادمی علوم مجارستان در اواسط سال ۲۰۱۵، پژوهشی انجام دادند که در آن به دنبال فوتون های تاریک، (ذرات سازنده ی ماده ی نامرئی تاریک) بودند. فیزیکدانان معتقدند ماده ی تاریک، ۸۵٪ جرم کائنات را در تسخیر خود دارد. در این پژوهش، واپاشی رادیواکتیو غیرمعمولی که مربوط به وجود یک ذره ی نوری که ۳۰ بار سنگین تر از الکترون بود، کشف شد! با وجود اینکه، آنها یک ذره ی جدید را مشاهده کردند، اما چون ادعای یک نیروی جدید، یک ادعای انقلابی است، تجربی کاران نتوانستند یا شاید جسارت اعلام چنین ادعایی را نداشتند. در واقع آنها مطمئن نبودند که آیا با یک ذره ی عادی مواجه هستند یا یک ذره ی حامل نیرو!؟

گروه UCI، داده های پژوهشگران مجارستانی و همچنین آزمایش‌های قبلی را مطالعه کرده و نشان دادند نه خبری از ذرات مادی است و نه فوتون های مادی. آنها نظریه ی جدیدی پیشنهاد کردند که با این داده‌های تجربی، هماهنگ بوده و کشف پنجمین نیروی طبیعت را نوید می‌دهد. محققان UCI، ثابت کردند این ذره ی ناشناخته می تواند به جای یک فوتون تاریک، یک بوزون X پروتو فوبویک باشد. در حالیکه نیروی الکتریکی عادی، روی الکترون ها و پروتون ها عمل می‌کند، این بوزون تازه، فقط با الکترون ها و نوترون ها (و در یک فاصله ی بسیار محدود) برهمکنش می‌کند! بوزون دیگری با این ویژگی منحصربفرد وجود ندارد.

محققان معتقدند برای اطمینان بیشتر، باید آزمایش‌های بیشتری انجام شوند. از آنجایی که این ذره‌، بسیار سبک است، گروه های تجربی بسیاری می توانند در آزمایشگاه‌های کوچک در سراسر جهان، این ادعاهای اولیه را بیازمایند، چرا که حالا میدانند باید دقیقا به کجا نگاه کنند. مانند بسیاری از انقلاب‌ های علمی، این کشف، افق های تازه ای را در فیزیک پدیدار می‌کند. دانشمندان معتقدند یک بخش جداگانه ی ماده ی تاریک وجود داشته باشد که ماده و نیروی خودش را دارد. ممکن است این دو بخش با یک سری برهمکنش‌های بنیادی اما پنهان، با یکدیگر برهمکنش کنند.

دانلود مقاله ی اصلی به صورت PDF

زاده ی اردیبهشت ۶۹ و دانشجوی دکترای شیمی کوانتوم محاسباتی در دانشگاه شهید بهشتی است.او علاقمند به دنیای کوانتوم، تکنولوژی، فوتبال و موسیقی (رپ/راک) بوده و علاوه بر سردبیری دیپ لوک، به طراحی وب و نویسندگی در گجت نیوز، بیگ تم و ماهنامه GB جی اس ام مشغول است.

گفتگو۱۰ دیدگاه

  1. وااای عالی بود. واقعا هیجان زدم که این نیرو واقعا کشف بشه. مرسی از این مقاله های عالیتون خانم ریاحی

  2. سلام و خسته نباشید
    مستند کرمچاله فریمن بسیار شیوا توضیح داده اما چون خیلی اهل مطالعه فیزیک کوانتوم و کیهانی نیستم میترسم که مطالب مهمی رو از دست بدم اگرر منابع مشابه دیگری میشناسید لطف کنید بگین که مطالعه کنم البته ساده توضیح داده باشه و زیاد غرق ریاضیات پیچیده نشه ممنون

    • ناهید سادات ریاحی

      مرسی. دوست عزیز بفرمایید دقیقا برای آگاهی از چه موضوعی و در چه قالبی نیاز به منبع دارید؟

  3. البته بهتر زیاد هیجانی نشویم چون ممکنه یک اشتباه باشه. ممکنه هم درست باشه. ولی تا ثابت شدن موضوع بهتره بعنوان یک تیتر خبری عوام پسند بهش نگاه کنیم.باتشکر

    • ناهید سادات ریاحی

      بله دقیقا، همون طور که در متن هم اشاره شده، در حال حاضر گروه های تجربی در تکاپوی آزمایش این نظریه هستند

  4. سلام
    ممنون از مطالب بسیار جالبتون. من خودم ارشد ریاضی محض انالیز هستم ولی مدتیه به فیزیک و کوانتوم علاقه مند شدم. به همین خاطر الان دیگه کلا از پایه فیزیک میخونم البته هنوز نرسیدم به مکانیک کوانتومی و دارم لحظه شماری میکنم. البته اگه مطالب یا کتاب پیشنهادی به زبان ساده در زمینه کوانتوم سراغ دارید و معرفی کنید ممنون میشم.

    • ناهید سادات ریاحی

      سلام خوشحالم که به علم کوانتوم علاقمند شدید. من نمیدونم مطالعه ی شما در چه سطحی هست؟ آیا قصد دارید ریاضیات مکانیک کوانتومی رو هم یادبگیرید یا فقط یک توصیف کیفی از مکانیک کوانتومی رو درک کنید؟ چون برای هر کدوم از این دو رویکرد، کتاب های متفاوتی باید معرفی کنم

ارسال نظر


*