جندی شاپور (البرز)

علمی فرهنگی

این سوال که ما چرا اینجا هستیم برای آدم های مختلف معانی مختلفی دارد، اما در رشته فیزیک ذرات سوالی است که شاید به یافتن جواب آن نزدیک باشیم. 

نتایج آزمایشی که هفته پیش در ۲۷امین کنفرانس بین المللی فیزیک نوترینو و اخترفیزیک (نوترینو ۲۰۱۶) ارائه شد می تواند اختلاف بسیار ناچیز میان ماده و ضدماده که باعث پیدایش کیهان شد را توضیح دهد.

اگر حدود ۱۳.۸۲ میلیارد سال عقب برگردیم، جهان در نقطه شروع پیدایش یعنی مه‌بانگ (بیگ بنگ) بود.

از نوترینو چه می دانیم؟

نوترینو یک ذره بنیادی تشکیل دهنده کیهان است، و به عناصر ریزتر تجزیه نمی شود.

وجود این ذره ابتدا در سال ۱۹۳۰ از سوی ولفگانگ پالی پیش بینی شده بود و در سال ۱۹۵۵ توسط فردریک رینز و کلاید کوان کشف شد.

قبلا تصور می شد که نوترینو جرم ندارد، اما اکنون سبک ترین ذره دارای جرم شناخته می شود.

جرم آن ۴ میلیونیم الکترون است. نوترینو دومین ذره فراوان در کیهان است.

هر ۶۰ ثانیه یک میلیارد نوترینوی پرتاب شده از خورشید از ناحیه ای به اندازه ناخن دست شما رد می شود.

این ماده به راحتی از زمین رد می شود بی آنکه به مانعی برخورد کند و برای همین اندازه گیری آن بسیار دشوار است.

به اصطلاح فیزیکدان ها سه طعم مختلف از این ذره وجود دارد:‌ نوترینوی الکترونی، نوترینوی میونی و نوترینوی تائو.هر نوترینو یک همتای ضدنوترینو دارد. 

براساس درک کنونی که با کمک فیزیک داریم، در آن زمان میزان ماده و ضدماده یکی بود. اما این مشکل بزرگی ایجاد می کند چون وقتی یک ذره از ماده به همتای ضدماده‌اش برخورد می کند هر دو ناپدید می شوند و فقط مقداری انرژی به صورت نور ساطع می شود.

بنابراین ما نباید اینجا باشیم و جهان نباید حاوی چیزی جز نور باشد.

اما یک دهم میلیاردم ماده ای که در مه‌بانگ تولید شد از این تصادم جان به در برده و همین ماده باقی مانده است که همه آنچه در اطراف خود و در کیهان می بینیم را تشکیل می دهد.

فیزیکدان ها برای اینکه بدانند چرا این مقدار کم ماده به جا مانده، در جست‌وجوی تفاوت ناچیز میان ماده و ضدماده برآمدند.

به نظر می رسد که نوترینو، یک ذره بنیادی تشکیل دهنده ماده که همه جا هست، این تفاوت را آشکار می کند.

نوترینو که تحقیقات مربوط به آن منجر به اعطای جایزه نوبل ۲۰۱۵ شد در سه "طعم" مختلف ظاهر می شود: نوترینوی الکترونی، نوترینوی میونی و نوترینوی تائو. این تغییر طعم به نوسان های نوترونی معروف است.

پروفسور هیروهیسا تاناکا از دانشگاه تورنتو و از دست‌اندرکاران پروژه موسوم به "توکای تا کامیوکا" (T۲K) در ژاپن در برنامه "علم در عمل" بی بی سی گفت که در این پروژه چگونه در مورد نوسان های نوترینو و معادل ضدماده آن تحقیق می شود.

"ما در ژاپن از یک شتاب دهنده ذرات برای تولید نوترینویی از یک نوع و پرتاب آن در عرض ژاپن در یک فاصله ۲۹۵ کیلومتری استفاده می کنیم. بعد این ذره در آن سوی کشور در ردیاب سوپر-کامیوکانده به دام می افتد و مطالعه می شود."

وقتی این نوترینو به دستگاه ردیابی که در دل معدن متروکه کامیوکا زیر کوه های غرب ژاپن رسید، پروفسور تاناکا و تیم تی۲کی بررسی می کنند که آیا طعم هیچ کدام از ذرات ردیابی شده عوض شده است یا نه.

پروفسور تاناکا توضیح داد که سه سال قبل در همین آزمایش مشاهده شده بود که نوترینوی میونی به نوترینوی الکترونی تغییر می کند.

در سال ۲۰۱۴ این تیم آزمایش را عوض کرد تا بتواند ضدنوترینو را از این سوی ژاپن به آن سو پرتاب کند. پروفسور تاناکا در توضیح نتایج گفت:‌ "اولین نتایج ما حاکیست که فرآیند نوترینو (نوسان نوترینویی) به دلیلی بیش از فرآیند ضدنوترینویی اتفاق می افند."

این اولین نشانه است که عدم تقارن فرضی یا عدم توازن میان نوترینو و ضدنوترینو عملا وجود دارد. با این حال اثبات این مساله نیازمند اطلاعات بیشتر است.

با این حال آزمایش های مشابه در آمریکا که نتایج آن در همین کنفرانس اعلام شد موید همین تصویر است.

ثبت دامنه آسایشگاه خیریه کهریزک
نویسنده: پیمان کیان. ׀ تاریخ: برچسب:ذره بنیادی,نوترینو,ماده و ضدماده,مه‌بانگ , "توکای تا کامیوکا" (T۲K) ,بیگ بنگ,, ׀ موضوع: <-CategoryName-> ׀

اینشتین یک بار گفته بود، اگر نظریه ای نتواند تصویری فیزیکی ارائه دهد که حتی یک کودک نیز آن را بفهمد، احتمالا بلااستفاده است. خوشبختانه در پس نظریه ریسمانها تصویر فیزیکی ساده ای قرار دارد، تصویری براساس مفهوم موسیقی.

براساس نظریه ریسمان ها، اگر یک ابر میکروسکوپ داشته باشیم و بتوانیم به دقت به قلب یک الکترون بنگریم، یک ذره نقطه ای، بلکه ریسمانی مرتعش را مشاهده خواهیم کرد. ( این ریسمان بسیار کوچک است، به اندازه طول پلانک برابر با ۳۳- ^۱۰ سانتی متر، میلیاردها بار کوچکتر از یک پروتون، بنابراین توان ذرات زیراتمی بصورت نقطه ای دیده می شوند. ) اگر بخواهیم این ریسمان را به ارتعاش در آوریم، صدای تغییر خواهد کرد؛ مثلا الکترون ممکن است به یک نوترینو تبدیل شود. و اگر دوباره آن را به ارتعاش در آوریم، ممکن است به یک کوارک تبدیل می شود. در حقیقت اگر ریسمان را با شدت های مختلف به لرزه در آوریم، می توانیم آن را به هر کدام از ذرات زیر اتمی شناخته شده تبدیل کینم. به این ترتیب نظریه ریسمان ها می تواند به راحتی این موضوع را توضیح دهد که چرا تعداد ذرات زیر اتمی تا به این حد زیاد است.

آنها چیزی نیستند جز نت های متفاوتی که می توان بر روی ابر ریسمان نواخت. در حقیقت تمام زیر ذرات موجود در جهان را می توان بصورت ارتعاشات یک ریسمان نشان داد که « هارمونی » های ریسمان همان قوانین فیزیک هستند.

ریسمان ها را می توان از طریق شکافتن و دوباره پیوند خوردن با یکدیگر برهم کنش داشته باشند. این ها همان برهم کنش هایی هستند که بین الکترون ها و پروتون ها در اتم شاهد آن هستیم. به این ترتیب، با کمک نظریه ریسمان ها می توانیم تمام قوانین فیزیک هسته ای و اتمی را ایجاد کنیم. « آهنگ » هایی را که می توان برای ریسمان ها نوشت، به قوانین شیمی مربوط می شوند. اکنون می توان جهان را به شکل سمفونی عظیمی از ریسمان ها تعبیر کرد. نظریه ریسمان ها، علاوه بر اینکه ذرات نظریه کوانتوم را بصورت نت های موسیقی جهان معرفی می کند، قادر است نظریه نسبیت اینشتین را نیز توضیح دهد. پایین ترین ارتعاش ریسمان، یعنی ذره اسپین- ۲ با جرم صفر، را می توان بصورت گراویتون ( کوانتوم گرانش ) تفسیر کرد. اگر برهم کنش این گراویتون ها را محاسبه کنیم، می توانیم به دقت نظریه قدیمی گرانش اینشتین را به شکل کوانتومی آن، بدست آوریم.

وقتی ریسمانی حرکت می کند، یا پاره می شد، یا مجددا ترمیم می شود، محدودیت های زیادی را روی فضا- زمان اعمال می کند. با تحلیل و بررسی مجدد این محدودیت ها، دوباره به نظریه قدیمی نسبیت عام اینشتین خواهیم رسید. بنابراین نظریه ریسمان ها به سادگی نظریه اینشتین را، بدون نیاز به هیچ کار اضافی، توضیح می دهد. ادروار ویتن گفته است که حتی اگر اینشتین هم نسبیت را کشف نکرده بود، نسبیت می توانست بعنوان محصول ثانویه نظریه ریسمان ها کشف شود.

زیبایی نظریه ریسمان آن است که می توان آن را به موسیقی تشبیه کرد. موسیقی، استعاره ای است که از طریق آن طبیعت جهان را می فهمیم، هم در سطوح زیر اتمی و هم در سطوح کیهانی. اینشتین عقیده داشت که تحقیقات او در مورد نظریه میدان یکپارچه، سرانجام به او این امکان را می دهد که « ذهن خدا را بخواند.» اگر نظریه ریسمان درست باشد، می بینیم که ذهن خدا بیانگر موسیقی کیهانی است که در فرا فضای ده بعدی طنین انداخته است.

Copyright 2003 - 2013 © Hupaa

ثبت دامنه آسایشگاه خیریه کهریزک
نویسنده: پیمان کیان. ׀ تاریخ: برچسب:اینشتین,ابر میکروسکوپ,الکترون,نوترینو ,هارمونی,نظریه ریسمان,, ׀ موضوع: <-CategoryName-> ׀

FirstNeutrinoEventAnnotated

نوترینو (به انگلیسی: neutrino) یک ذره بنیادی است که از نظر الکتریکی خنثی بوده و به ندرت وارد برهمکنش می‌شود. نوترینو به معنی «کوچک خنثی»، معمولاً با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کند، از نظر الکتریکی خنثی بوده و قادر است از درون مواد تقریباً بدون هیچ برهمکنشی عبور نماید. نوترینو‌ها دارای جرم بسیار کوچک، اما غیر صفر هستند. نوترینو با حرف یونانی \nu (نو) نمایش داده می‌شود.

از آنجایی که نوترینوها بار الکتریکی ندارند، تحت تاثیر نیروهای الکترومغناطیس قرار نمی‌گیرند. نوترینوها تنها تحت تاثیر نیروی هسته‌ای ضعیف که در مقایسه دارای بُرد بسیار کوتاه‌تری از نیروی الکترومغناطیس است، قرار می‌گیرند. لذا قادر هستند مسافت‌های بسیار طولانی را درون مواد بدون برهمکنش طی نمایند.

نوترینوها در ضمن واپاشی بتا، در واکنش‌های هسته‌ای مانند آنچه در خورشید و یا راکتورهای اتمی رخ می‌دهند و هچنین در اثر برخوردپرتوهای کیهانی با اتم‌ها ایجاد می‌گردند.

سه نوع یا «طعم» نوترینو وجود دارد: نوترینوهای الکترون، نوترینوهای میون و نوترینوهای تاو. همچنین هر یک از آن‌ها پادذره مربوط به خود بنام پادنوترینو دارند.

بیشتر نوترینوهایی که از زمین عبور می‌کنند، از خورشید صادر می‌شوند. در هر ثانیه از هر سانتی‌متر مربع زمین، در حدود ۶۵ میلیارد (۱۰۱۰×۶٫۵) نوترینوی خورشیدی عبور می‌کند

ثبت دامنه آسایشگاه خیریه کهریزک
نویسنده: پیمان کیان. ׀ تاریخ: برچسب:نوترینو ,ذره بنیادی,, ׀ موضوع: <-CategoryName-> ׀

صفحه قبل 1 2 3 4 5 ... 233 صفحه بعد

CopyRight| 2009 , scientific.alborz.LoxBlog.Com , All Rights Reserved
Powered By LoxBlog.Com | Template By:
NazTarin.Com