کشف ذره بوزون W فوق‌العاده با درک نحوه عملکرد جهان در تناقض است | علوم پایه

به گزارش دپارتمان اخبار بین المللی پایگاه خبری آبان نیوز ،

پس از یک دهه اندازه‌گیری‌های دقیق، دانشمندان اعلام کردند که یک ذره بنیادی – بوزون W – دارای جرم قابل‌توجهی بیشتر از آنچه تئوری‌شده است، پایه‌های درک ما از نحوه عملکرد جهان را متزلزل می‌کند.

این پایه‌ها بر اساس مدل استاندارد فیزیک ذرات، که بهترین نظریه‌ای است که دانشمندان برای توصیف اساسی‌ترین بلوک‌های سازنده جهان، و نیروهایی که بر آن‌ها حکومت می‌کنند، دارند، پایه‌گذاری شده‌اند.

بوزون W یک ذره بنیادی با بار الکتریکی است که بر چیزی که نیروی ضعیف نامیده می شود، یکی از چهار نیروی اساسی طبیعت، و در نتیجه ستونی از مدل استاندارد، حاکم است.

با این حال، بر اساس مطالعه جدیدی که در مجله Science منتشر شده است، دقیق ترین اندازه گیری تا به حال W Boson مستقیماً با قوانین مدل استاندارد در تضاد است.

آشوتوش کوتوال، فیزیکدانی از دانشگاه دوک که این مطالعه را رهبری می کرد، گفت که نتیجه بیش از 400 دانشمند در طی 10 سال برای ثبت و بررسی دقیق “مجموعه داده های حدود 450 تریلیون برخورد” طول کشیده است.

این برخوردها – که با کوبیدن ذرات به هم با سرعت خمیدگی برای مطالعه آنها ایجاد شد – توسط برخورد دهنده Tevatron در ایالت ایلینوی ایالات متحده ایجاد شد.

این شتاب دهنده ذرات با انرژی بالا تا سال 2009 بود، زمانی که برخورد دهنده بزرگ هادرون در نزدیکی ژنو جایگزین شد، که چند سال بعد بوزون هیگز را مشاهده کرد.

Tevatron در سال 2011 کار خود را متوقف کرد، اما دانشمندان در آشکارساز برخورد دهنده در Fermilab (CDF) از آن زمان تاکنون اعداد و ارقام را کاهش داده اند.

هری کلیف، فیزیکدان ذرات دانشگاه کمبریج که در برخورد دهنده بزرگ هادرون کار می کند، گفت که مدل استاندارد “احتمالاً موفق ترین نظریه و نظریه علمی است که تا کنون نوشته شده است – می تواند پیش بینی های فوق العاده دقیقی انجام دهد.”

اما اگر این پیش‌بینی‌ها نادرست بودند، نمی‌توان آن را صرفاً اصلاح کرد.

کلیف گفت: “این مانند یک خانه از کارت است، شما یک ذره از آن را بیش از حد می کشید، همه چیز خراب می شود.”

اما مدل استاندارد خالی از اشکال نیست. به عنوان مثال، ماده تاریک را که تصور می شود 95 درصد جهان را تشکیل می دهد، در نظر نمی گیرد.

علاوه بر این، فیزیکدانان در مقاله همراه Science گفتند: «تعدادی شکاف اخیراً در مدل استاندارد آشکار شده است.

کوتوال گفت: «در این چارچوب از سرنخ‌هایی مبنی بر وجود قطعات گمشده در مدل استاندارد، ما یک سرنخ دیگر، بسیار جالب و تا حدودی بزرگ ارائه کرده‌ایم.

یان استارک، فیزیکدان و مدیر تحقیقات موسسه CNRS فرانسه، گفت: “این یک کشف بزرگ یا مشکلی در تجزیه و تحلیل داده ها است” و “بحث های بسیار داغ در سال های آینده” را پیش بینی کرد.

او گفت: «ادعاهای فوق‌العاده مستلزم شواهد فوق‌العاده است.

دانشمندان CDF گفتند که جرم بوزون W را با دقت 0.01% – دو برابر دقیق‌تر از تلاش‌های قبلی – تعیین کرده‌اند.

آنها آن را با اندازه گیری وزن یک گوریل 350 کیلوگرمی (800 پوند) با 40 گرم (1.5 اونس) مقایسه کردند.

آنها دریافتند که با پیش بینی مدل استاندارد با هفت انحراف استاندارد که سیگما نیز نامیده می شود متفاوت است.

کلیف گفت که اگر سکه‌ای را ورق می‌زنید، «شانس گرفتن نتیجه پنج سیگما از روی خوش شانسی یک در سه و نیم میلیون است».

“اگر این واقعی باشد و سوگیری سیستماتیک یا سوء تفاهم در مورد نحوه انجام محاسبات نباشد، آنگاه یک معامله بزرگ است زیرا به این معنی است که یک عنصر اساسی جدید در جهان ما وجود دارد که قبلاً آن را کشف نکرده ایم.”

با این حال، او افزود: «اگر می‌خواهید چیزی به بزرگی ما بگویید که مدل استاندارد فیزیک ذرات را شکسته‌ایم، و ذرات جدیدی برای کشف وجود دارد، برای متقاعد کردن مردم به این موضوع، احتمالاً به بیش از یک اندازه‌گیری نیاز دارید. بیش از یک اندازه گیری.

دیوید توبک، یکی از سخنگویان CDF، گفت: «اکنون بر عهده جامعه فیزیک نظری و آزمایش‌های دیگر است که این موضوع را پیگیری کرده و این راز را روشن کنند.»

و پس از یک دهه اندازه گیری، کوتوال هنوز انجام نشده است.

ما سرنخ‌ها را دنبال می‌کنیم و سنگ تمام نمی‌گذاریم، بنابراین متوجه خواهیم شد که این به چه معناست.

این خبر از خبرگزاری های بین المللی معتبر گردآوری شده است و سایت اخبار روز ایران و جهان آبان نیوز صرفا نمایش دهنده است. آبان نیوز در راستای موازین و قوانین جمهوری اسلامی ایران فعالیت میکند لذا چنانچه این خبر را شایسته ویرایش و یا حذف میدانید، در صفحه تماس با ما گزارش کنید.

منبع

درباره ی aban_admin

مطلب پیشنهادی

PC سابق Met می گوید که در مورد فلش قاب وین کوزنز اشتباه کرده است | وین کوزنز

به گزارش دپارتمان اخبار بین المللی پایگاه خبری آبان نیوز ، افسر سابق پلیس مت که …