در ارتباط با فیزیک ذرات بنیادی



در ارتباط با فیزیک ذرات بنیادی

 

مترجم: زهرا هدایت منش
منبع:راسخون
 
مدل استاندارد نام دیدگاهی است که طی دهه‌های گذشته به تدریج پیش رفت کرده و مورد اجماع اهالی فیزیک ذرات واقع شده است. بنا بر مدل استاندارد، ماده، به تمامی، از دو دسته ذره ساخته شده است. دسته اول کوارکها هستند که شش نوع یا طعم مختلف دارند: بالا، پایین، شگفت، افسون، سر، و ته. دسته دوم تشکیل شده است از لپتونها. طعمهای لپتونی نیز شش تا هستند: الکترون، نوترینوی الکترون، میون، نوترینوی میون، تاؤ، و نوترینوی تاؤ.
بر هم کنش این ذرات با یک دیگر از طریق چهار نیرو صورت می‌گیرد. اعتقاد به این که انتشار هر نیرو از نقطه‌ای به نقطه‌ای دیگر توسط ذرات حامل یا بوزونهای پیمانه‌ای مربوط به آن نیرو صورت می‌گیرد یکی از خصوصیات عمده مدل استاندارد است. چهار نیرو و بوزونهای پیمانه‌ای مربوط به آنها عبارتند از نیروی قوی (گلوئون)، نیروی الکترو مغناطیسی (فوتون)، نیروی ضعیف (ذرات W+، W-، و Z°)، و گرانش (گراویتون).
بیشتر نظریه پردازان با ساختن و پرداختن نظریه‌های جداگانه برای چهار نیروی مختلف اقناع نشده‌اند، بلکه تلاش کرده‌اند این چهار نیرو را در نظامهای مختلفی وحدت بخشند. به عنوان مثال، آلبرت اینشتین سعی کرد الکترو مغناطیس و گرانش را وحدت بخشد اما شکست خورد. به عکس، استیون واینبرگ، عبد السلام، و شلدون گلاشو در تلاشهای خود برای وحدت دادن نیروهای الکترو مغناطیس و ضعیف در نیروی واحد الکترو ضعیف موفق بودند. کوششهای بلند پروازانه‌تری نیز به منظور وحدت دادن به نیروهای قوی، الکترو ضعیف (در یک «نظریه وحدت بزرگ») و بالاخره ادغام آنها با گرانش (نظریه‌های ابر تقارن) در جریان است.
در حال حاضر ادامه پیش رفت فیزیک ذرات بنیادی عمدتاً در گرو کارهای آزمایشگران است. کشف ذرات W و Z در بر خورد دهنده پروتون – پاد پروتون سرن در ژنو سویس (کشفی که جایزه نوبل را نصیب کارلوروبیا و سیمون وان در میر ساخت) چیزی را که می‌توان تأیید قطعی مدل واینبرگ – سلام – گلاشو خواند در اختیار ما گذاشت. حالا گروه دانشمندانی که W و Z را یافتند اولین نشانه کوارک سر را نیز مشاهده کردند؛ پنج نوع دیگر کوارک قبلاً آشکار سازی شده بودند.
مشاهده وا پاشی پروتون، روشنترین پیش گویی G U T، می‌تواند تأییدی تجربی برای نظریه‌های وحدت بزرگ باشد. تا کنون تنها نشانه‌هایی غیر قطعی در مورد واپاشی پروتون به دست آمده است، ولی پژوهش ادامه دارد.
یافته آزمایشی دیگر، که ممکن است مؤید دیگری برای مدل استاندارد باشد، کشفی است که در D E S Y، شتاب دهنده الکترون – پوزیترون واقع در هامبورگ آلمان، صورت گرفت، یعنی کشف ذره‌ای به جرم هشت و سه دهم میلیارد الکترون ولت (G eV). این ذره که ذره زتا نامیده می‌شود، چیز اسرا آمیزی است. نظریه دانها نتوانستند زتا را توسط سایر ذرات شناخته شده توضیح دهند. اطلاعاتی که در D E S Y و دانشگاه کرنل به دست آمد شکهایی در مورد وجود زتا را بر انگیخت، بنا بر این زتا عجالتاً وضعیت نا مطمئنی دارد.
نتیجه تجربی دیگری که به دست آمد مدل اسناتدارد را مورد تردید قرار داد. این نتیجه که در آشکار ساز U A 1 در سرن به دست آمد مشاهده واکنشهای بر خورد پروتون – پاد پروتونی است که در آنها جریانهای پر انرژی (جتهای) ذرات در یک جهت از ناحیه بر خورد خارج می‌شوند بدون آن که در جهت مقابل نیز جتی برای جبران پایستگی اندازه حرکت (تکانه)، ظاهر شود. این روی دادهای نا بهنجار از امکان وجود فیزیک تازه و جالبی در ناحیه انرژی بالای ۱۰۰ G eV حکایت می‌کنند.

 



لینک منبع

اشتراک گذاری مطلب

انتشار مطالب با ذکر منبع مجاز می باشد.