احتمال کشف پنجمین نیروی بنیادی در سرن

نتایج به دست آمده در مرکز تحقیقات ذرات بنیادی سرن از فعالیتی احتمال خبر می‌دهد که به هیچ عنوان در چارچوب قوانین فیزیک کلاسیک قابل توضیح نیست. هنوز دانشمندان در این رابطه مطمئن نیستند اما احتمال دارد کشف پنجمین نیروی بنیادی همه مدل‌های استاندارد فیزیک را به هم بریزد.

به گزارش خبرآنلاین، در حال حاضر قوانین فیزیک موجود بهترین توضیح بشر برای اتفاق‌های هستی بوده است اما دانشمندان سرن نتایج به دست آورده‌اند که با هیچکدام از قوانین فعلی سازگاری ندارد. این نتایج در جریان تحقیق بر روی «بی‌مزون‌ها» یا مزون B به دست آمده است. بر اساس قوانین فیزیک کلاسیک ذره بی‌مزون در زاویه و فرکانس خاصی باید به واپاشی برسد اما اطلاعات جمع‌آوری شده در برخی آزمایش‌ها خلاف قوانین فیزیک کلاسیک است. با این وجود محققان هنوز در این رابطه مطمئن نیستند و احتمال خطا در این نتایج مطرح شده است. به همین خاطر محققان اعلام کرده‌اند نمی‌توانند هنوز این نتایج را یک کشف بخوانند.

در آزمایش‌ها از دو آشکارساز ATLAS و CMS استفاده شده که به کمک آنها می‌توان سرعت واپاشی ذرات را محاسبه کرد. قرار است برای اطمینان از این نتایج به زودی آزمایش‌های جدیدی شروع شود.  پروفسور ماریوز ویتک در این رابطه می‌گوید: وضعیت ما اکنون مثل یک فیلم سینمایی بزرگ است که اولین تریلر رسمی آن بیرون آمده است. همه هیجان زده‌اند که فیلم اصلی و پایان آن را بفهمند.

در حال حاضر مطالعه‌ مزون ‎B‎ در کانون توجه فیزیکدانان ذرات بنیادی قرار دارد. علت این امر این است که مزون ‎B‎ با طول عمر طولانی که دارد تنها از طریق برهم‌کنش ضعیف واپاشی می‌کند. بنابراین بررسی موارد فیزیکی مهم همچون نقض بار الحاقی-پاریته، نقض زمان معکوس و عدم تقارن قطبیدگی در واپاشی‌ها با مطالعه بر روی واپاشی مزون ‎B‎ صورت می‌گیرد.

در فیزیک کلاسیک چهار نیروی بنیادی شناخته شده در جهان عبارتند از: نیروی هسته‌ای ضعیف، نیروی هسته‌ای قوی، الکترومغناطیس و گرانش. اما این احتمال وجود دارد که نتایج غیرمتعارف واپاشی بی‌مزون‌ها همه چیز را به هم بریزد و در نهایت به کشف پنجمین نیروی بنیادی برسد. این مسئله می‌تواند دورانی برای فیزیک جدید باشد.

وارونگی‌ میدان مغناطیسی زمین

میدان مغناطیسی زمین در عمر 4.5 میلیارد ساله‌اش چندین بار جابه‌جا  شده‌ و جای قطب ‌های مغناطیسی آن تغییر کرده‌است. مطالعات پیشین نشان می‌دهد که وارونگی میدان مغناطیسی زمین (Geomagnetic reversal) در یک بازه زمانی چندین هزار ساله رخ می‌دهد. اما حالا یک مطالعه جدید می‌گوید ممکن است این طور نباشد و تغییر جهت این میدان بسیار سریع‌تر از این حرف‌ها اتفاق بیفتد و شاید هم ما در آستانه یکی از این تغییر جهت‌های ایستاده باشیم که حدود یک قرن زمان می‌خواهد.  محققان دانشگاه برکلی کالیفرنیا با بررسی و تعیین سن رسوبات یک دریاچه قدیمی در ایتالیا به این نتیجه رسیده اند که آخرین بار حدود 786 هزار سال قبل میدان مغناطیسی زمین جابه‌جا شده و به شکل امروزی‌اش درآمده است. اما در کنار آن دیگر یافته‌های آنها شگفت‌انگیز بود چون هیچ نشانه‌ای از بروز جابه‌جایی ثبت نشده بود:« میدان مغناطیسی برعکس امروز بود و بعد ناگهان جابه‌جا شده و هیچ علامتی از رخ داد بین این دو حالت ثبت نشده است.» این را «پاول رنه» محقق ارشد این مطالعه می‌گوید و نتیجه می‌گیرد که احتمالا این رخداد در زمانی کمتر از 100 سال اتفاق افتاده و سرعت‌اش آن‌قدر بالا بوده که هیچ نشانه‌ای از آن ثبت نشده است. او می‌گوید:« ما نمی‌گوییم که وارونگی بعدی ممکن است به همین سرعت رخ دهد، اما همچنان نمی‌دانیم کی ممکن است رخ دهد.» میدان مغناطیسی زمین بارها در طول حیات چند میلیارد ساله زمین جابه‌جا شده است و هیچ نشانه‌ای از توالی‌های معنادار زمانی در آن به چشم نمی‌خورد و معلوم نیست چه چیزی آغازگر این جابه‌جایی خواهد بود یا دوره زمانی آنها چطور است. تنها مشخص است که رخداد‌های مربوط به هسته زمین باعث شروع این جابه‌جایی می‌شوند. این را هم می‌دانیم که این جابه‌جایی نشانه‌هایی دارد از جمله اینکه میدان مغناطیسی زمین با آغاز جابه‌جایی شروع به ضعیف شدن می‌کند، اتفاقی که همین حالا در حال رخ دادن است. در حقیقت وارونگی بعدی ممکن است بسیار سریع‌تر از آن چیزی که تصورش را می‌کردیم از راه برسد. اندازه‌گیری‌های ژئوفیزیکی نشان می‌دهد میدان مغناطیسی زمین با سرعت بسیار زیادی و ماورای تصور‌های قبلی در حال ضعیف شدن است. این اندازه‌گیری نشان‌می‌دهد که این وارونگی ممکن است به‌زودی یا با کمی تاخیر رخ دهد. البته فعلا برای شما جای نگرانی نیست چون به‌زودی به معنای حداقل دو قرن آینده است. داده‌های جمع‌آوری شده توسط آژانس فضایی اروپا «اسا» نشان می‌دهد که این میدان به‌شدت در نیمکره غربی زمین در حال تضعیف است و در عوض در مناطقی همچون اقیانوس هند قدرت گرفته است.  با این حال این علائم ممکن است نشانه پدیده دیگری باشند به نام «گردش میدان مغناطیسی» (Geomagnetic excursion)که با دوره زمانی کوتاه‌تر چند هزار ساله رخ می‌دهد و آخرین آنها «رخداد لاشامپ» است که حدود41 هزار سال قبل و در آخرین عصر یخبندان رخ داد. طی این رخداد که 250سال به طول انجامید، میدان مغناطیسی زمین دچار تغییر جهت شد، اما جهت قطب‌های عوض نشدند. در نتیجه قدرت میدان مغناطیسی به حدود پنج درصد میزان فعلی رسید و تشعشات کیهانی بیشتری به زمین برخوردندکه اثر آن در تولید بیشتر «کربن 14» و «برلیم 10» دیده می‌شود.

آشوب
مدل‌سازی پیشرفته ناسا نشان می‌دهد در جابه‌جایی میدان مغناطیسی، زمین آشوب شدیدی را تجربه خواهد کرد. آبی نشان دهنده قطب شمال و نارنجی قطب جنوب است

این همه دانشمند؟؟؟؟