ديسمبر 9, 2022

مواطن دوت كوم

تقدم ArabNews أخبارًا إقليمية من أوروبا وأمريكا والهند وباكستان والفلبين ودول الشرق الأوسط الأخرى باللغة الإنجليزية لغير المتجانسين.

يهدد قياس البوزون غير المتوقع النموذج القياسي للفيزياء

يهدد قياس البوزون غير المتوقع النموذج القياسي للفيزياء

بعد عقد من القياسات الدقيقة ، أعلن العلماء الخميس أن الجسيم الأساسي – دبليو بوزون – له كتلة أكبر بكثير من النظرية ، مما يهز أسس فهمنا لكيفية عمل الكون.

ترتكز هذه الأسس على النموذج القياسي في فيزياء الجسيمات ، وهي أفضل نظرية لدى العلماء لوصف اللبنات الأساسية للكون ، وما هي القوى التي تتحكم فيها.

البوزون W يحكم ما يسمى القوة الضعيفة ، واحدة من أربع قوى أساسية الطبيعة ، وبالتالي ركيزة النموذج القياسي.

لكن بحث جديد نشرت في علم قال إن القياس الأكثر دقة الذي تم إجراؤه لـ W Boson يتناقض بشكل مباشر مع تنبؤات النموذج.

وقال أشوتوش كوتوال ، الفيزيائي في جامعة ديوك الذي قاد الدراسة ، لوكالة فرانس برس إن النتيجة استغرقت أكثر من 400 عالم على مدى 10 سنوات لفحص أربعة ملايين بوزون مرشح من “مجموعة بيانات تضم حوالي 450 تريليون تصادم”.

هذه الاصطدامات – التي حدثت عن طريق تحطيم الجسيمات معًا بسرعات مذهلة لدراستها – تم إجراؤها بواسطة مصادم تيفاترون في ولاية إلينوي الأمريكية.

كان مسرع الجسيمات الأعلى طاقة في العالم حتى عام 2009 ، عندما حل محله مصادم هادرون كبير بالقرب من جنيف ، التي اشتهرت بملاحظة هيغز بوزون بعد بضع سنين.

توقف Tevatron عن العمل في عام 2011 ، لكن العلماء في Collider Detector في Fermilab (CDF) قاموا بحساب الأرقام منذ ذلك الحين.

رسم بياني يوضح الجسيمات الأساسية للنموذج القياسي. (ScienceAlert)

“شقوق” في النموذج

قال هاري كليف ، عالم فيزياء الجسيمات بجامعة كامبريدج والذي يعمل في مصادم الهادرونات الكبير ، إن النموذج القياسي هو “على الأرجح أنجح نظرية علمية تم تدوينها على الإطلاق”.

READ  حفرية تكشف أسرار أحد أكثر الزواحف غموضًا في الطبيعة

وقال “يمكن أن تقدم تنبؤات دقيقة بشكل خيالي”. ولكن إذا ثبت أن هذه التنبؤات خاطئة ، فلا يمكن تعديل النموذج فقط.

وقال كليف لفرانس برس “إنه مثل بيت من ورق ، تسحب قطعة منه كثيرا ، كل شيء ينهار”.

لا يخلو النموذج القياسي من مشاكله.

على سبيل المثال ، لا يأخذ في الحسبان المادة المظلمةالتي جنبا إلى جنب مع الطاقة المظلمة يُعتقد أنه يشكل 95 بالمائة من الكون. تقول أيضًا أن الكون لا يجب أن يكون موجودًا في المقام الأول ، لأن الانفجار العظيم كان يجب أن يبيد نفسه.

علاوة على ذلك ، “تم الكشف مؤخرًا عن بعض الشقوق” في النموذج ، كما قال الفيزيائيون في أحد المصاحبين علم مقالة – سلعة.

قال كوتوال: “في هذا الإطار من القرائن التي تشير إلى وجود قطع مفقودة في النموذج القياسي ، قدمنا ​​دليلًا آخر مهمًا للغاية وكبيرًا إلى حد ما”.

قال جان ستارك ، الفيزيائي ومدير الأبحاث في معهد CNRS الفرنسي ، “هذا إما اكتشاف رئيسي أو مشكلة في تحليل البيانات” ، متنبئًا “بمناقشات محتدمة في السنوات القادمة”.

وصرح لوكالة فرانس برس ان “الادعاءات غير العادية تتطلب ادلة استثنائية”.

‘صفقة ضخمة’

قال علماء CDF إنهم حددوا كتلة بوزون W بدقة 0.01 في المائة – ضعف دقة الجهود السابقة.

وقارنوه بقياس وزن غوريلا تزن 350 كيلوغراماً (800 رطل) و 40 غراماً (1.5 أونصة).

وجدوا أن البوزون كان مختلفًا عن تنبؤ النموذج القياسي بسبعة انحرافات معيارية ، والتي تسمى أيضًا سيجما.

قال كليف إنه إذا كنت تقلب عملة معدنية ، “فإن فرص الحصول على نتيجة خمسة سيجما عن طريق الحظ البكم هي واحد من ثلاثة ملايين ونصف المليون”.

READ  JWST تلتقط صورة جديدة ومخيفة لأعمدة الخلق

قال: “إذا كان هذا حقيقيًا ، وليس تحيزًا منهجيًا أو سوء فهم لكيفية إجراء الحسابات ، فهذه صفقة ضخمة لأنها تعني أن هناك مكونًا أساسيًا جديدًا لكوننا لم نكتشفه من قبل”.

“ولكن إذا كنت ستقول شيئًا كبيرًا مثل كسرنا للنموذج القياسي لفيزياء الجسيمات ، وهناك جسيمات جديدة لاكتشافها ، لإقناع الناس بأنك ربما تحتاج إلى أكثر من قياس واحد من أكثر من تجربة واحدة . “

وقال المتحدث باسم CDF ديفيد توباك إن “الأمر متروك الآن لمجتمع الفيزياء النظرية والتجارب الأخرى لمتابعة هذا وإلقاء الضوء على هذا اللغز”.

وبعد عقد من القياسات ، لم يتم إجراء Kotwal بعد.

“نحن نتبع القرائن ولا ندخر وسعا دون أن نقلبه ، لذلك سنكتشف ما يعنيه هذا.”

© وكالة فرانس برس