ذرات شبح چیست و چرا دانشمندان به دنبال یافتن آن هستند؟

مرکز تحقیقات فیزیک هسته‌ای اروپا (سرن) مبلغ 120 میلیون دلار را به یک پروژه پژوهشی اختصاص داده است که هدفش کشف ذرات شبح با استفاده از یک شتاب‌دهنده جدید است.

تحقیقات جدیدی که در اروپا انجام شده، موجب پیدایش ذرات جدیدی شده که ما را با بعد دیگری از جهان آشنا می‌کند. این ذرات، که احتمالا وجودشان به درستی کشف نشده‌اند، می‌توانند به بهترین شکل درک ما از ماهیت جهان را ارتقا دهند. دانشمندان معتقدند که کشف این ذرات می‌تواند به بالا بردن درک انسان از جهان کمک فراوانی کند. هدف این پروژه جدید از مرکز سرن این است که شواهدی را بیابد که می‌تواند وجود چنین ذراتی را تأیید یا رد کند.

بیشتر بخوانید: اولین داروی هپاتیت ساخته شده در فضا به زمین رسید

هدف از کشف ذرات شبح چیست؟

بر اساس مدل استاندارد فیزیک فعلی، جهان از ترکیب ۱۷ نوع ذره بنیادی تشکیل شده؛ اما شواهد نشان می‌دهند که ما فقط 5 درصد از جزئیات جهان را می‌شناسیم و 95  درصد دیگر هنوز برای ما ناشناخته مانده است.

احتمالاً بخشی از این 95 درصد یا حتی تمام آن، می‌تواند از ذرات شبح یا ذرات پنهانی تشکیل شده باشد که فرض می‌شود زوج‌های ذرات شبح‌گونه 17 ذره شناخته شده در مدل استاندارد باشند.

شتاب‌دهنده جدید مرکز سرن با طول بیست‌وهفت کیلومتر، سه برابر بزرگتر و هزار برابر حساس‌تر از نمونه قبلی است.

پژوهشگران سرن امیدوارند که با استفاده از این ابزار جدید و حساس‌تر، بتوانند ذرات ناشناخته را شناسایی کنند. آنها قصد دارند این کار را با سخت‌تر کردن سطح ترکیب ذرات انجام دهند به جای آنکه آنها را به یکدیگر بکوبند.

در آزمایش‌های قبلی، تنها بعضی از ذرات به اجزا کوچکتر تجزیه می‌شدند، اما امیدواریم که با روش جدید، تمام ذرات قابل تجزیه شوند.

سرن بزرگترین مرکز تحقیقات فیزیک ذره‌ای دنیا است و در سال 2012 با شناسایی بوزون هیگز، معروف به «ذره خدا»، به یکی از بزرگترین دستاوردهای علمی معاصر دست یافت. این دستاورد انقلابی در دانش فیزیک نظری به حساب آمد که درک انسان از منشأ هستی و چگونگی شکل‌گیری ستارگان را تغییر داد.

ذرات شبح چیست؟

ذرات شبح یک مفهوم مورد بحث در فیزیک ذرات است که به طور عمده در مدل‌های نظری برای توضیح نقصان‌ها و ناکاملی‌های مدل استاندارد فیزیک ذرات مطرح می‌شود. این مفهوم در اصل به ذراتی اشاره دارد که در تجربیات مشاهده نشده‌اند و اثراتی از حضور آنها در جهان مشاهده نمی‌شود، اما وجودشان ممکن است به روش‌هایی که تاکنون استفاده نشده‌اند نشان داده شود. بنابراین، ذرات شبح نقشی مشابه نقش موجوداتی در رمان‌ها و داستان‌ها دارند که مورد تصور و فرضیه‌گذاری قرار می‌گیرند اما هنوز به صورت مستقیم تجربه نشده‌اند.

تلاش‌های بسیاری برای شناسایی و شواهدی جمع‌آوری شده که می‌تواند وجود چنین ذراتی را تأیید یا رد کند، اما تاکنون هیچ شواهد مستقیمی از وجود ذرات شبح به دست نیامده است. به طور کلی، ذرات شبح مفهومی هستند که در تئوری‌های فیزیک ذرات به عنوان حلقه‌ها، فضای خلاء، یا ذراتی با ویژگی‌های خاص مانند ذراتی با جرم مثبت و زمان‌پذیری منفی، مورد بررسی قرار می‌گیرند. این تئوری‌ها در تلاشند که پدیده‌هایی مانند گرانش یا پدیده‌هایی که توسط مدل استاندارد فیزیک ذرات توضیح داده نمی‌شوند را توضیح دهند. اما همچنان، ذرات شبح موضوعی است که نیاز به شواهد تجربی بیشتری دارد تا به عنوان یک پدیده واقعی در جهان فیزیکی قبول شود.

بیشتر بخوانید: 

لطفاً نظرات خود را با تکراتو به اشتراک بگذارید.