بر اساس نظریه نسبیت خاص انشتین؛

جستجو‌ها برای یافتن «ماده گمشده» / نظریه‌ای که کهنه نمی‌شود

جستجو برای «ماده گمشده» پیش بینی شده توسط نظریه انیشتین در بزرگترین دستگاه شکننده اتم در جهان بسته می‌شود.

کد خبر: ۷۹۸۷۲۰

جمعه - ۲۶ مهر ۱۳۹۸ / October 18, 2019

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، جستجو برای «ماده گمشده» پیش بینی شده توسط نظریه انیشتین در بزرگترین دستگاه شکننده اتم در جهان بسته می‌شود؛ این جستجو به یک شکل مرموز از ماده پیش بینی شده در نظریه نسبیت خاص انشتین محدود می‌شود. بعد از یک دهه جستجو، دانشمندان براین باورند که این مواد در آستانه یافتن قرار دارند. اما محققان انفجار نیروی ذرات که تقریبا با سرعت نور با هم برخورد می‌کنند را جستجو نمی‌کنند.

درعوض، فیزیکدانان در Large Hardon Collider، در یک حلقه ۱۷ مایلی زیر مرز فرانسه و سویسس، به دنبال ماده گمشده‌ای هستند که میعانات شیشه‌ای رنگی نام دارند.

در مدل استاندارد فیزیک، نظریه‌ای که به ذرات زیر اتمی می‌پردازد، ۹۸ درصد ماده قابل مشاهده در جهن بوسیله ذرات بنیادی به نام گلون کنارهم نگه داشته شده اند. این ذرات مسئول نیرویی هستند که کوارک‌ها را کنار هم نگه می‌دارند تا پروتون‌ها و نوترون‌ها را تشکیل دهند. وقتی پروتون‌ها به سرعت نور نزدیک می‌شوند یک اتفاق عجیب رخ می‌دهد: غلظت گلون‌ها در داخل آن‌ها زیاد می‌شود.

دانیل تاپیا تاکی، استاد دانشیار فیزیک و نجوم در دانشگاه کانزاس، در بیانیه‌ای گفت: «در این موارد گلون‌ها به جفت گلون‌هایی که انرژی کمتری دارند تقسیم می‌شوند و این گلون‌ها نیز دوباره تقسیم خواهند شد. در بعضی مقاطع، تقسیم گلون‌ها در پروتون‌ها به حدی میرسند که در آن تکثیر گلون‌ها متوقف می‌شوند. این وضعیت به عنوان میعانات شیشه‌ای رنگی شناخته می‌شوند، فازی فرضی از ماده که حدس زده می‌شود در پروتون‌های با انرژی بالا و هسته‌های سنگین وجود داشته باشند.»

براساس آزمایشگاه ملی بروکهاون، میعانات می‌توانند بسیاری از راز‌های حل نشده فیزیک را توضیح دهند، از جمله اینکه ذرات چگونه در برخورد‌هایی با انرژی بالا شکل می‌گیرند، یا چگونه ماده در ذرات توزیع می‌شوند. با ابن حال، تایید وجود آن دانشمندان را برای دهسال درگیر کرده استو، اما در سال ۲۰۰۰ فیزیکدانان در بروکهاون اولین نشانه‌های وجود میعانات شیشیه‌ای رنگی را در آزمایش روی اتم‌های طلا یافتند. آن‌ها اظهار داشتند که پروتون‌های اتم‌ها با گلون‌ها پرشده و شروع به تشکیل میعانات می‌کنند. آزمایش‌های بعدی روی یون‌های سنگین نیز نتایج مشابهی داشت.

هنگامی که ذرات باردار مانند پروتون‌ها با سرعت زیاد شتاب می‌یابند، میدان الکترومغناطیسی قوی ایجاد می‌کنند و انرژی با بصورت فوتون یا ذرات نور آزاد می‌کنند. اگر پروتون‌ها در این شتاب‌ها از هم دیگر بگذرند، طوفان فوتون‌هایی که آزاد می‌شوند باعث برخورد فوتون- پروتون می‌شود. این برخورد‌ها کلید درک عملکرد داخلی پروتون‌های پرانرژی است.

تاپیا تاکاکی گفت: وقتی یک نور پرانرژی به پروتون برخورد می‌کند انواع ذرات را تولید می‌کند. این ذرات بوسیله دستگاه‌های ما ضبط می‌شوند و به ما امکان بررسی آنچه در داخل رخ می‌دهد را میدهد.

برای اولین بار این تیم به طور غیرمستقیم چگالی گلون‌ها را در چهار سطح انرژی مختلف اندازه گیری کرد. آن‌ها شواهدی یافتند که نشان می‌دهد میعانات شیشه‌ای رنگی در حال شکل گیری است. اما در حال حاضر وجود میعانات شیشه‌ای رنگی یک راز است.