کشف ذره پنج کوارکی پس از نیم قرن جست‌وجو در برخورد دهنده بزرگ هادرونی

داده‌های جدید برخورددهنده بزرگ هادرونی در مرکز سرن نشان از اثبات وجود ذره پنج کوارکی که یک معمای 50 ساله را در مورد اجزای سازنده ماده حل کرده است، دارند.
به گزارش سرویس علمی ایسنا، کوارک‌ها عناصر ریز ذرات زیراتمی مانند پروتون‌ها و نوترون‌ها هستند که از سه کوارک ساخته شده‌اند. این در حالیست که ذرات کمتر رایج و بی ثبات‌تر مزون‌ها که در پرتوهای کیهانی وجود دارند، دارای چهار کوارک هستند.
دانشمندان در تلاش برای شناسایی یک نسخه پنج کوارکی یا «پنتاکوارک» بودند، اما از زمان بوجود آمدن فرضیه وجود چنین ذراتی در سال 1964 توسط موری گل‌مان و جورج زویگ، هیچ شاهدی برای آن کشف نشده بود.
گای ویلکینسون، سخنگوی پروژه «تجربه LHCb » در مرکز تحقیقات فیزیک سرن اظهار کرد که برجستگی مشاهده شده در نمودار چند میلیارد برخورد ذرات در برخورددهنده بزرگ هادرونی تنها می‌تواند با یک ذره پنج کوارکی توضیح داده شود.
وی گفت: از نقطه نظر تجربه ما، بر این باوریم که این ذره توانسته همه معیارهای کشف را برآورده کند. ما هیچ راه دیگری برای توضیح آنچه مشاهده شده، نداریم. روش علمی این است که ما این کشف را در مقاله‌ای برای یک مجله می‌فرستیم، مجله آن را منتشر کرده و جامعه در مورد آن قضاوت خواهند کرد.
برخورددهنده بزرگ هادرونی که یک آشکار ساز 27 کیلومتری در زیر زمین است، از زمان آغاز برخورد پروتون‌ها به یکدیگر از سال 2010 تاکنون اطلاعات ارزشمندی را در اختیار دانشمندان قرار داده است. بررسی این برخوردها پیش از این، وجود ماده گریزان بوزون هیگز که جرم ماده را تامین می‌کند، اثبات کرده بود. اکنون دانشمندان به دنبال کشف ماده تاریک توسط این برخورددهنده هستند.
کشف ذره پنج کوارکی باعث باز شدن یک مسیر جدید شده است. دانشمندان اکنون قصد دارند به شناسایی سایر ذرات پنج کوارکی و درک بهتر طبیعت آن‌ها بپردازند.

نگرانی دانشمندان از نابودی زمین

نگرانی دانشمندان از نابودی زمین

دانشمندان و کارشناسان حقوقی ابراز نگرانی کرده‌اند که یک آزمایش جاه‌طلبانه با استفاده از برخورددهنده یونی با بار بسیار زیاد می‌تواند بطور تصادفی زمین را از بین ببرد.

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، یکی از قدرتمندترین شتاب‌دهنده‌های ذره جهان که قادر به تولید ذرات داغتر از چهار تریلیون درجه سانتیگراد است، در پی هشدار کارشناسان از امکان ایجاد میکرو سیاه‌چاله‌ها و ماده عجیب مورد توجه قرار گرفته است.

«برخورددهنده یون سنگین واقعی» (RHIC) آزمایشگاه ملی بروک‌هاون، هسته‌ها را تا سرعت نور شتاب داده و سپس در تلاش برای تولید ماده بسیار داغ پلاسمای کوارک-گلئون که تصور می‌شود کمی پس از انفجار بزرگ بوجود آمده باشد، آنها را به هم می‌کوبند.

درحالیکه این آزمایش می‌تواند به سوالاتی در مورد چگونگی آغاز حیات بر روی زمین پاسخ دهد، اما منتقدان هشدار داده‌اند که ذرات زیراتمی موسوم به «شبه ماده سیاه» (strangelet) ممکن است بطور تصادفی تولید شوند.

این ذرات از پتانسیل آغاز زنجیره‌ای از واکنش‌ها و تبدیل همه چیز به «ماده عجیب» برخوردارند که به ادعای دانشمندان، می‌تواند زمین را به یک کره بی‌روح بیش از اندازه متراکم به مساحت نزدیک به 100 متر تبدیل کند.

برخورددهنده RHIC که دومین شتاب‌دهنده بسیار قوی جهان پس از برخورددهنده بزرگ هادرونی است، قرار است ارتقاء عظیمی برای افزایش قدرت آن و انجام آزمایشات در حوزه‌های ناشناخته دریافت کند.

با این ارتقا، RHIC قادر خواهد بود برخوردهایی 20 برابر قویتر از زمان ابتدای ساخت خود تولید کند که این امر، نگرانی کارشناسان در مورد لزوم انجام ارزیابی خطر دقیق‌تر برای آن را در پی داشته است.

از زمان ساخت این برخورددهنده، دانشمندان توانستند ذره بوزن هیگز و همچنین پلاسمای کوارک-گلئون را کشف کنند که شبیه هیچکدام از چیزهایی که انسان تا این زمان می‌شناخت، نیستند.

این کارشناسان معتقدند، کمیسیونی که اخیرا هزینه‌های آزمایشگاههای وزارت انرژی آمریکا را مورد بررسی قرار داده، همچنین باید ارزیابی دقیقتری بر روی یک برنامه تجربی داشته باشد که چشم‌انداز عجیب و کمتر بحث‌شده تخریب کل سیاره زمین را افزایش داده است.

اگرچه در زمان آغاز تلاشهای برخورددهنده بزرگ هادرونی مرکز سرن برای کشف ذره بوزن نیز چنین نگرانی‌هایی وجود داشت؛ اما با وجود اینکه سیاه‌چاله‌های پایدار با شتاب‌دهنده ذرات قابل ایجاد نیستند، حتی اگر بوجود بیایند نیز نمی‌توانند ماده را به شیوه‌ای که برای زمین تهدیدآمیز باشد، ببلعند.

درک راز خلقت جهان

درک راز خلقت جهان
هرگز انتظار نمی رفته که درک راز خلقت جهان، به سادگی و با هزینه کم، میسر شود. پژوهشگرانی که برای دستیابی به این مهم در تلاشند، یک پروژه فیزیک را معرفی کرده اند که «یک و نیم میلیارد دلار»، هزینه خواهد داشت. تمرکز این آزمایش روی ذراتی بسیار ریز، موسوم به «نوترینو» هاست. پالاب گوش، خبرنگار علمی بی بی سی، این فرصت را بدست آورد تا از نزدیک، با این پروژه آشنا شود.

دانشجوی ایرانی، برنده جایزه فیزیک بنیادی «سرن» شد

دانشجوی ایرانی برنده جایزه فیزیک بنیادی آشکارساز CMS شتابگر بزرگ هادرونی مرکز تحقیقات هسته‌یی اروپا (سرن) شد.

به گزارش خبرنگار علمی ایسنا، جایزه فیزیک بنیادی آزمایشگر CMS که از سال 2013 اعطا می‌شود شامل یک بورس تحقیقاتی و تعدادی جایزه تحت عنوان شناسائی استعدادهای برتر موثر در آینده آشکارساز سی ام اس است که بورس تحقیقاتی امسال به محققی از موسسه ملی شیمی فیزیک و بیوفیزیک استونی و جوایز «شناسایی استعدادهای برتر فیزیک بنیادی سی ام اس»(SpecialRecognition Awards CMS Fundamental Physics Scholars) به رضا گلدوزیان، دانشجوی پژوهشگاه دانش های بنیادی و محققانی از دانشگاه‌های میلان ایتالیا، پرینستون و مریلند آمریکا، موسسه فیزیک هلسینکی فنلاند و موسسه CINVESTAV مکزیک اعطا شده است.

رضا گلدوزیان، دانشجوی دکتری فیزیک ذرات تجربی پژوهشکده ذرات و شتابگرهای پژوهشگاه دانش‌های بنیادی و برنده جایزه برجستگان فیزیک بنیادی (FPS) مرکز تحقیقات هسته‌یی اروپا (سرن) در گفت‌وگو با خبرنگار خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، اظهار کرد: این جایزه برای حمایت از فعالیت محققان جوان فیزیک ذرات تجربی در تحقیقات آشکارساز CMS شتابگر بزرگ هادرونی (LHC) مرکز تحقیقات هسته‌یی اروپا (سرن) که بزرگترین شتابگر ذرات دنیاست اعطا می‌شود.

وی درباره نحوه انتخاب برندگان جایزه برجستگان فیزیک بنیادی CMS گفت: در فراخوان جایزه از تمام محققان جوان از دانشجویان تحصیلات تکمیلی تا محققان پسادکتری که در ارتباط با تحقیقات آشکارساز CMS فعالیت تجربی کرده بودند خواسته شده بود رزومه و گزارشی از فعالیت‌های خود ارائه کنند و در ادامه از عده‌ای از برگزیدگان برای انجام مصاحبه درخصوص فعالیت‌های صورت گرفته و پروپوزال دعوت شد که در پایان برندگان جایزه انتخاب شدند. .هیات داوران این جایزه نیز شامل 20 نفرازفیزیک پیشگان برجسته سرن است.

گلدوزیان درخصوص همکاری‌های خود در تحقیقات CMS سرن گفت: از دو سال پیش در چارچوب تحقیقات رساله دکتری خود که بخشی از آن به توسعه شبیه‌سازی در آشکارساز CMS و بخشی از آن به آنالیز داده‌های جمع آوری شده توسط این آشکارساز در سال 2012 در راستای کشف فیزیک جدید در حوازه کوارک تاپ اختصاص دارد در تحقیقات CMS مشارکت دارم.

وی خاطرنشان کرد: در آشکارساز CMS برخورد دهنده بزرگ هادرونی (LHC) مرکز تحقیقات هسته‌یی اروپا بالغ بر سه هزار و 800 نفر کار می‌کنند که دو هزار نفر آنها فیزیکدان هستند. ایران از سال 2000 به CMS پیوسته و حدود 14، 15 محقق ایرانی در این بخش همکاری دارند که در مشاهده شواهد قطعی بر وجود ذره بوزون هیگز در آشکارساز CMS هم نقش داشته‌اند.

گلدوزیان خاطرنشان کرد: مرکز تحقیقات هسته‌یی اروپا در سال 1953 با همکاری 12 کشور اروپایی تشکیل شده و در حال حاضر 20 عضو اصلی از اروپا و تعدادی عضو ناظر وهمکار دارد. در مجموع حدود 10 هزار نفر دربخش‌های مختلف مرکز فعالیت دارند.

منبع   ایسنا