چهارشنبه به ياد ماندني برای فيزيكدانان جهان

کد خبر: ۲۵۵۷۹۰

تاریخ: ۱۴ تير ۱۳۹۱ - ۲۱:۱۰

در زندگي هر يك از دانشمندان زماني مي‌رسد كه وزن شواهد آنها را ديگر نمي‌توان انكار كرد و چنين روزي، امروز براي فيزيكدانان مركز سرن فرا رسيد و به ارائه شواهد قاطع خود از شكار ذره گريزان اما بسيار پراهميت بوزون هيگز پرداختند.

به گزارش ايسنا، سالن اجتماعات مركز سرن امروز شاهد سخنرايي‌هاي زنده رهبران دو تجربه اطلس و CMS اين مركز بود كه هركدام بطور مستقل براي شكار ذره هيگز كار كرده بودند.

اما سرن همچنان ادعاي رسمي «كشف بوزون هيگز» را با وجود اذعان بسياري از فيزيكدانان به دستيابي به شواهد قانع‌كننده، متوقف نگه داشته است.

انتظار مي‌رود تائيد رسمي اين كشف در ماههاي آينده انجام شود. اگرچه دانشمندان چندين سال را به عنوان بخشي از يك تصوير پيچيده‌تر براي كار جهت كشف ساده‌ترين انواع ذره هيگز كه نظريه‌دانان پيش‌بيني كرده‌اند، صرف كرده بودند. كشف ذرات بيشتر از يك نوع ذره هيگز مي‌تواند درها را براي يك عصر كاملا جديد از فيزيك باز كند.

توماسو دوريگو، يكي از دانشمندان تيم تجربه CMS در سرن اظهار كرد:اين ذره با استفاده از شيوه‌هاي تنظيم شده براي مدل استاندارد هيگز شناسايي شده است. يك جسم متفاوت ممكن است وارد شده باشد اما به نظر من اين امر كاملا غيرمحتمل است.

مدل استاندارد بوزون هيگز يكي از ساده‌ترين نسخه‌هاي مطرح‌شده براي اين ذره است.

در اين نشست شركت‌كنندگان با ورود پيتر هيگز، پدر 83 ساله اين ذره به سالن به تشويق وي پرداختند.

دانشمندان و مهندسان آزمايشگاه كه بسياري از آنها از كار تمام ساعت هفته‌هاي اخير خسته مي‌نمودند، با ورود جو اينكاندلا، به تشويق رهبر گروه CMS و فابيولا جيانوتي، رهبر گروه اطلس كه براي اولين بار نتايج خود را در اين نشست ارائه كردند، پرداختند. هر دو تيم موفق به مشاهده اين ذره شدند كه از جرم حدود 125 تا 126 گيگاالكترون ولت برخوردار بوده كه 130 برابر جرم يك پروتون است.

به گفته سرجيو برتولوچي، مدير تحقيقات سرن، شاد نشدن از اين نتايج بسيار سخت است.

محققان براي رسيدن به امروز بسيار سخت به كار پرداخته‌اند. اين ذره كه شبيه به هيچكدام از ذرات موجود نيست، ‌48 سال پيش هنگامي كه فيزيكدانان بر روي قوانين طبيعت با خودكار و كاغذ بجاي لپ‌تاپ كار مي‌كردند، مطرح شد.

شكار اين ذره براي دهه‌ها به طول انجاميده و هزاران محقق را از دهها كشور به خود مشغول كرده بود. براي برخي اين حاصل يك عمر كار است.

هيچ وقت براي اخبار خوب دير نيست اما سرن با اين دستاورد پيش از خاموش شدن دستگاه براي حدود دو سال در پايان 2012 كه مهندسان به كار بر روي شتاب‌دهنده براي اجرايي كردن دستگاه در انرژي كامل طراحي شده بر آن خواهند پرداخت، نفس راحتي خواهد كشيد.

كشف ذره بوزون هيگز به عنوان يكي از مهمترين پيشرفتهاي علمي 100 سال گذشته محسوب مي‌شود. اين كشف ثابت مي‌كند كه يك حوزه انرژي نامرئي وجود داشته كه بر خلاء جهان شناخته شده، سايه انداخته است. تصور مي‌شود كه اين حوزه به كوچكترين اجزاي سازنده ماده يعني كواركها و الكترونهاي سازنده اتم، جرم داده است. بدون اين حوزه يا چيزي شبيه به آن، هيچ سياره، ستاره يا حياتي وجود نخواهد داشت.

در ابتداي اين سمينار ابتدا اينكاندلا به صحبت پرداخته و از يك يافته بسيار بسيار قاطع از يك ذره جديد با جرم 125 گيگا الكترون ولت خبر داد كه آزمايشات، نشانه‌هاي آنرا در ماه دسامبر كشف كرده بودند. اين خصوصيات با پيش‌بيني‌ها براي بوزون هيگز كه مدل استاندارد تعريف كرده منطبق است.

در اين سمينار دانشمندان از 99.999 درصد قاطعيات در مورد بوزون هيگز بودن اين ذره سخن گفتند.

اينكاندلا افزود: اين نتايج ابتدايي بوده اما سيگنال سيگما 5 در حدود 125 گيگاولت كه ما مشاهده كرده‌ايم بسيار چشمگير است و اين در حقيقت يك ذره جديد است و ما مي‌دانيم كه بايد اين ذره يك بوزون باشد و سنگين‌ترين بوزون كشف شده تاكنون است. كاربردهاي اين كشف بسيار قابل توجه بوده و دقيقا به همين علت است كه ما بايد در تمام مطالعات و بررسي‌هاي متقابل خود بسيار كوشا باشيم.

فابيولا جيانوتي، رهبر گروه اطلس سرن نيز در صحبتهاي خود اظهار كرد: ما در داده‌هاي خود به مشاهده علائم واضحي از يك ذره جديد در سطح سيگما 5 در ناحيه جرمي 126 گيگاالكترون ولت پرداخته‌ايم. عملكرد عالي برخورددهنده بزرگ هادروني و اطلس و تلاشهاي زياد بسياري از افراد باعث دستيابي ما به اين مرحله هيجان‌برانگيز شده است اما زمان بيشتري براي آماده‌سازي اين نتايج براي انتشار نياز است.

در پايان صحبتهاي اين دو رهبر،رولف ديتر هوئر، مدير كل آزمايشگاه سرن اظهار كرد: ما به يك نقطه عطف در درك خود از طبيعت رسيده‌ايم.

وي در سخناني افزود: من به عنوان يك شخص ناوارد فكر مي‌كنم كه به ذره بوزون هيگز دست يافته‌ايم.

در حاليكه دانشمندان در تلاش براي درك اين ذره جديد هستند،‌اين كشف يك سرگرداني را بر كميته نوبل ايجاد خواهد كرد كه اكنون بايد تصميم بگيرد چه كسي لياقت گرفتن اعتبار براي اين كار را دارد. به شيوه سنتي، جايزه نوبل به بيشتر از سه فرد نمي‌رسد اما شش فيزيكدان به انتشار مقالاتي در مورد اين نظريه در سال 1964 پرداخته و همچنين افراد ديگري نيز بوده‌اند كه زمينه‌هاي مهمي را براي اين نظريه برجا گذاشته يا بعدها آنرا توسعه داده‌اند.

پيتر هيگز در دانشگاه ادينبورگ اولين فردي بود كه در سال 1964 نشان داد كه يك ذره جديد موسوم به بوزون يك محصول جانبي از حوزه جرم دهنده است. اين يك گام حياتي بود چراكه به دانشمندان اين فرصت شكار را براي آزمايشاتشان داد. يكي از شش فيزيكدان، رابرت بروت از دانشگاه بروكسل سال گذشته درگذشت و ديگران شامل فرانسيس انگلرت از بلژيك، تام كيبل از انگليس و ديك هاگن و گري گورالنيك آمريكايي هستند.

پيتر هيگز كه در پي اين اعلام، قطراتي اشك از خوشحالي ريخته بود، گفت: من از سرعت شگفت‌انگيري كه اين نتايج بدست آمده، متحير هستم. آنها گواهي بر تخصص محققان و فناوري‌هاي استادانه طراحي شده آنها هستند.

وي افزود: من هيچ وقت انتظار نداشتم اين كشف در طول عمر من رخ بدهد و بايد بخواهم خانواده‌ام برايم جشن بگيرند.

طبق اين نظريه، تمام ذرات در جهان تازه متولد شده بدون جرم بوده و با سرعت نور در اطراف حركت مي‌كردند. اما يك تريليونيوم ثانيه پس از انفجار بزرگ، حوزه هيگز وارد شده و خلاء فضا را به نوعي چسب كيهاني تبديل كرد.

فيزيكدانان ذرات از مقياس يك سيگما براي طبقه‌بندي اطمينان از نتايج خود كه از يك تا پنج متفاوت بوده، استفاده مي‌كنند. نتايج سيگماي يك و دو معمولا بيشتر از نوسانات آماري در داده‌ها محسوب نمي‌شوند. نتيجه سيگما سه به عنوان يك رصد رسمي مطرح شده، اما سيگما پنج معمولا بايد به شكل يك كشف مطرح شده و يك در ميليون شانس اشتباه دارد.

در هفت ماه اخير شواهد بوزون هيگز بسرعت افزايش يافته‌اند. در ماه دسامبر، تيمهاي اطلس و CMS در سرن به گزارش نشانه‌هاي از ذره هيگز با جرم حدود 125 گيگاالكترون ولت پرداختند.