تاريخ : چهارشنبه 18 آذر 1388 | 5:51 PM | نويسنده : Mohammad ali Hajian
انیشتین گفته بود یك نوع نیروی جاذبه در حال فروپاشاندن گیتی است. قدرت این نیرو چنان زیاد است كه طی میلیاردها سال عمر دنیا تغییری نكرده است. نظریه پردازانی كه در تلاش برای توضیح این نیروی مرموز هستند، می گویند این نیرو در طول زمان می تواند نیرومندتر یا ضعیفتر شود. این نیرو یا سرانجام دنیا را در یك لحظه و از هم می پاشاند یا در آینده دور رفته رفته آن را خاموش می كند؛ این آینده دور ده ها میلیارد سال با زمان حال فاصله دارد. اگر این نیرو خود به خود از میان برود، جاذبه بار دیگر بر گیتی مستولی می شود و جهان خود به خود فرو می پاشد. در ژرف ترین اعماق فضا، جاذبه، مواد را به هم آورده و باعث تشكیل كهكشانها، ستاره ها، چاله های سیاه و غیره می شود. اما جاذبه به رغم كشش بی نهایتی كه در فضا دارد، هنوز یكی از ناشناخته ترین نیروهای گیتی است. همین ضعف در دانش بشر باعث گردیده تا جاذبه به یكی از مرموز ترین نیروها مبدل شده و دانشمندان نتوانند در آزمایشگاه نتوانند آنگونه كه تاثیر آنرا بر سیارات و ستارگان محاسبه می كنند، خود این نیرو را اندازه گیری كنند. مثلا نیروی دافعه میان دو پروتون دارای بار مثبت 10 به توان 36 برابر بیشتر از جاذبه میان آنها است یعنی جاذبه میان این دو پروتون برابر عددی متشكل از یك و 36 صفر در مقابلش، ضعیفتر از نیروی دافعه میان آنها است.
فیزیكدانان می خواهند این نیروی دیر آشنا با به زور در قالب مدل استاندارد قرار بدهند - یعنی همان تئوری ای كه در واقع تاج مرصع فیزیك مدرن است و سه نیروی اصلی در فیزیك را توضیح می دهد. اما هیچكدام از تلاشهای آنان در این خصوص موفق نبوده است. وقتی سخن از تئوری اینشتین به میان می آید كه جاذبه را تنها در سطحی گسترده توضیح داده، این نیرو مانند عضو ناجور یك گروه از میهمانان می ماند كه به بقیه نمی آید و مقررات در باره آن صدق نمی كند.
یك كارشناس فیزیك نظری به نام مارك جكسون از دانشگاه فرمیلب در ایلینوی آمریكا می گوید: ”جاذبه با تمام نیروهای توضیح داده شده در مدل استاندارد كاملا فرق دارد. وقتی در باره فعل و انفعالات جاذبه های اندك محاسبات ریاضی انجام می دهیم به نتایج مسخره ای می رسیم. به سادگی باید بگوئیم كه ریاضی و حساب در مورد جاذبه كاربرد ندارد. ”اعداد شاید در مورد جاذبه كاربرد نداشته باشند، اما فیزیكدانان در مورد عامل ایجاد این نیروی مرموز یك احساس درونی دارند و آن اینكه در عالم ذرات ریز بدون جرمی به نام “گرویتون” وجود دارد كه میدانهای جاذبه ای ایجاد می كنند.
بدین ترتیب كه هر ذره فرضی هر قطعه از ماده در گیتی را با سرعت نور به سمت خود می كشد. اما اگر جهان هستی مملو از این ذرات استف پس چرا فیزیكدانان تا كنون آنها را پیدا نكرده اند؟
كیهان شناسی به نام مایكل ترنر از دانشگاه شیكاگو در این باره می گوید: ”ما به خوبی می توانیم ذرات بدون جرم مانند پروتون ها را شناسائی كنیمف اما گروتون ها از دید ما پنهان می مانند چرا كه فعل و انفعالاتی كه با ماده دارند بسیار ضعیف است. به سادگی باید گفت ما نمی دانیم چطور باید آنها را شناسائی كنیم. ”
با این حال ترنر در باره نتیجه جستجوی بشر برای یافتن گرویتون ها ناامید نیست. به نظر او انسان بالاخره خواهد توانست چند ذره پنهان از این نوع را كه در سایه ذراتی قابل شناسائی قرار دارند پیدا كند.
ترنر می گوید: ”اینكار واقعا به تكنولوژی بستگی دارد. ” اما هم اكنون فیزیكدانان برای كشف گرویتون ها از مهارتهای مكانیكی استفاده نمی كنند. در حال حاضر تلاشهای دانشمندان معطوف بر تائید وجود ذرات موسوم به هیگس بوسون است كه از به نوعی هم خانواده گرویتون ها محسوب می شوند و عامل جرم داشتن ماده هستند.
شلدون گلاشو برنده جایزه نوبل فیزیك در سال 1979 زمانی فرضیه وجود ذرات هیگس را “توالت” مدل استاندارد برای تعریف ذرات فیزیكی نامید.
ترنر توضیح می دهد گلاشو از این رو این اصطلاح را اختراع كرد كه قضیه وجود فرضی ذرات هیگس وظیفه ای اساسی دارد و آن حفظ اعتبار مدل استاندارد، لااقل به شیوه ای معنوی.
ترنر می گوید: ”مسئله وجود هیگس به واقع مانند لوله كشی است كه با نوار چسب مدل استاندارد را سرپا نگه داشته است. قضیه هیگس بسیاری از ناهنجاری های مدل استاندارد را در خود گرفته و پوشانده است. ”
او خاطر نشان می سازد كه این كار كار درستی است چرا كه لازم است بدین ترتیب دیگر نیروهای دست اندركار در كار جرم، مانند جاذبه معنا پیدا كنند.
ترنر با این فرض كه آن ذره بالاخره كشف شود می گوید: ”در عین حال موضوع ذره هیگس ممكن است ناامید كننده باشد چرا كه چیز زیادی در باره جاذبه به دست نمی دهد. ”
كشف ذرات ناپیدا مانند ذرات هیگس، مانند سفر در زمان است. مهندسان برای شبیه سازی انرژی های موجود در اوایل تشكیل جهان، با دستگاههای شتاب دهنده بسیار بزرگ ذرات را به سرعتی هائی نزدیك به سرعت نور رسانده و بعد آنها را به یكدیگر می كوبند.
بنا بر این دریافته اند كه در اوایل تشكیل جهان هستی، ذرات انرژی فوق العاده زیادی داشته اند و به هم چسبیده و ذرات آشناتری ماننده پروتونها، نوترونها و امثال آنرا شكل داده اند.
محیط دستگاه عظیم شتاب دهنده ذرات مركز فرمیلب، به نام “تواترون”، 6300 متر است. به گفته فیزیكدانانی كه با این دستگاه كار می كنند احتمال دارد كه اطلاعات بدست آمده از كار این دستگاه وجود ذرات هیگس را اثبات كرده باشد. اما به گفته ترنر دستگاه شتاب دهنده 27 كیلومتری دیگری كه به تازگی در زیر زمین، میان فرانسه و سوئیس ساخته شده باید ظرف چند سال آینده به روشنی وجود این ذرات را تائید كند.
او می گوید: ”فكر می كنم وقتی ذره هیگس كشف شود همه یك نفس راحت بكشند اما آیا دستگاههای شتاب دهنده قادر خواهند بود روزی ذرات گرویتون را نیز كشف كنند؟”
خاویر زیمنس، از نظریه پردازان در باره جاذبه در دانشگاه ویسكانسین درمیلواكی آمریكا می گوید، برای اینكه نشان دهیم جاذبه مانند موج عمل می كند این اتفاق باید یك بار عملا رخ بدهد.
زیمنس كه همچنین از اعضای رصد خانه لیزری اینترفرومتری امواج جاذبه ای است می گوید: ”بطور كلاسیك، ما می توانیم امواج را اندازه گیری و محاسبه كنیم و امواج هم متشكل از ذرات هستند. ” با شناسائی امواج جاذبه ای زمینه ای پدید خواهد آمد كه بتوان با استفاده از آن وجود ذرات گرویتون را اثبات و جستجو برای یافتن آنها را آغاز كرد.
یك كارشناس فیزیك نظری به نام مارك جكسون از دانشگاه فرمیلب در ایلینوی آمریكا می گوید: ”جاذبه با تمام نیروهای توضیح داده شده در مدل استاندارد كاملا فرق دارد. وقتی در باره فعل و انفعالات جاذبه های اندك محاسبات ریاضی انجام می دهیم به نتایج مسخره ای می رسیم. به سادگی باید بگوئیم كه ریاضی و حساب در مورد جاذبه كاربرد ندارد. ”اعداد شاید در مورد جاذبه كاربرد نداشته باشند، اما فیزیكدانان در مورد عامل ایجاد این نیروی مرموز یك احساس درونی دارند و آن اینكه در عالم ذرات ریز بدون جرمی به نام “گرویتون” وجود دارد كه میدانهای جاذبه ای ایجاد می كنند.
بدین ترتیب كه هر ذره فرضی هر قطعه از ماده در گیتی را با سرعت نور به سمت خود می كشد. اما اگر جهان هستی مملو از این ذرات استف پس چرا فیزیكدانان تا كنون آنها را پیدا نكرده اند؟
كیهان شناسی به نام مایكل ترنر از دانشگاه شیكاگو در این باره می گوید: ”ما به خوبی می توانیم ذرات بدون جرم مانند پروتون ها را شناسائی كنیمف اما گروتون ها از دید ما پنهان می مانند چرا كه فعل و انفعالاتی كه با ماده دارند بسیار ضعیف است. به سادگی باید گفت ما نمی دانیم چطور باید آنها را شناسائی كنیم. ”
با این حال ترنر در باره نتیجه جستجوی بشر برای یافتن گرویتون ها ناامید نیست. به نظر او انسان بالاخره خواهد توانست چند ذره پنهان از این نوع را كه در سایه ذراتی قابل شناسائی قرار دارند پیدا كند.
ترنر می گوید: ”اینكار واقعا به تكنولوژی بستگی دارد. ” اما هم اكنون فیزیكدانان برای كشف گرویتون ها از مهارتهای مكانیكی استفاده نمی كنند. در حال حاضر تلاشهای دانشمندان معطوف بر تائید وجود ذرات موسوم به هیگس بوسون است كه از به نوعی هم خانواده گرویتون ها محسوب می شوند و عامل جرم داشتن ماده هستند.
شلدون گلاشو برنده جایزه نوبل فیزیك در سال 1979 زمانی فرضیه وجود ذرات هیگس را “توالت” مدل استاندارد برای تعریف ذرات فیزیكی نامید.
ترنر توضیح می دهد گلاشو از این رو این اصطلاح را اختراع كرد كه قضیه وجود فرضی ذرات هیگس وظیفه ای اساسی دارد و آن حفظ اعتبار مدل استاندارد، لااقل به شیوه ای معنوی.
ترنر می گوید: ”مسئله وجود هیگس به واقع مانند لوله كشی است كه با نوار چسب مدل استاندارد را سرپا نگه داشته است. قضیه هیگس بسیاری از ناهنجاری های مدل استاندارد را در خود گرفته و پوشانده است. ”
او خاطر نشان می سازد كه این كار كار درستی است چرا كه لازم است بدین ترتیب دیگر نیروهای دست اندركار در كار جرم، مانند جاذبه معنا پیدا كنند.
ترنر با این فرض كه آن ذره بالاخره كشف شود می گوید: ”در عین حال موضوع ذره هیگس ممكن است ناامید كننده باشد چرا كه چیز زیادی در باره جاذبه به دست نمی دهد. ”
كشف ذرات ناپیدا مانند ذرات هیگس، مانند سفر در زمان است. مهندسان برای شبیه سازی انرژی های موجود در اوایل تشكیل جهان، با دستگاههای شتاب دهنده بسیار بزرگ ذرات را به سرعتی هائی نزدیك به سرعت نور رسانده و بعد آنها را به یكدیگر می كوبند.
بنا بر این دریافته اند كه در اوایل تشكیل جهان هستی، ذرات انرژی فوق العاده زیادی داشته اند و به هم چسبیده و ذرات آشناتری ماننده پروتونها، نوترونها و امثال آنرا شكل داده اند.
محیط دستگاه عظیم شتاب دهنده ذرات مركز فرمیلب، به نام “تواترون”، 6300 متر است. به گفته فیزیكدانانی كه با این دستگاه كار می كنند احتمال دارد كه اطلاعات بدست آمده از كار این دستگاه وجود ذرات هیگس را اثبات كرده باشد. اما به گفته ترنر دستگاه شتاب دهنده 27 كیلومتری دیگری كه به تازگی در زیر زمین، میان فرانسه و سوئیس ساخته شده باید ظرف چند سال آینده به روشنی وجود این ذرات را تائید كند.
او می گوید: ”فكر می كنم وقتی ذره هیگس كشف شود همه یك نفس راحت بكشند اما آیا دستگاههای شتاب دهنده قادر خواهند بود روزی ذرات گرویتون را نیز كشف كنند؟”
خاویر زیمنس، از نظریه پردازان در باره جاذبه در دانشگاه ویسكانسین درمیلواكی آمریكا می گوید، برای اینكه نشان دهیم جاذبه مانند موج عمل می كند این اتفاق باید یك بار عملا رخ بدهد.
زیمنس كه همچنین از اعضای رصد خانه لیزری اینترفرومتری امواج جاذبه ای است می گوید: ”بطور كلاسیك، ما می توانیم امواج را اندازه گیری و محاسبه كنیم و امواج هم متشكل از ذرات هستند. ” با شناسائی امواج جاذبه ای زمینه ای پدید خواهد آمد كه بتوان با استفاده از آن وجود ذرات گرویتون را اثبات و جستجو برای یافتن آنها را آغاز كرد.
مترجم: مهشید - بابایی
منبع: روزنامه - رسالت
.: RASEKHOON.NET:.