دانشمندان به «بوزون هيگز» نزديكتر شدند

[Easy Bug]

با دقيق‌ترين سنجش ذره «بوزون دبليو»
دانشمندان به «بوزون هيگز» نزديكتر شدند

عکس

دانشمندان توانسته‌اند دقيق‌ترين اندازه‌گيري از ذره بنيادي را ارائه كنند كه اين موفقيت، مسير جست‌وجو براي «بوزون هيگز» را هموارتر خواهد كرد.
به گزارش سرويس علمي خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، ذره «بوزون W» يكي از بوزون‌هاي تبادلگر نيروي ضعيف است که موجب واپاشي هسته ‌اتم‌ها مي‌شوند و اكنون دانشمندان توانسته‌اند جرم جديد آن را در 80.387 گيگا الكترون ولت و مثبت و منفي 0.019 گيگا الكترون ولت اندازه‌گيري كنند.

دقيق‌ترين اندازه گيري پيشين از يك عدم قطعيت 0.060 گيگا الكترون ولت برخوردار بود.
در مقياس زيراتمي، اين تفاوت‌هاي كوچك بسيار اهميت دارند.
دانشمندان آشكارساز برخورددهنده در آزمايشگاه فرمي، اين سنجش را با استفاده از داده‌هاي شتاب‌دهنده سابق تواترون به دست آورده‌اند كه سنجش‌هاي آن از برخوردهاي ميان پروتون‌ها و ضدپروتون‌ها به ارائه درك بهتري از جهان زيراتمي پرداخته است.
اگرچه برخورددهنده بزرگ هادروني مركز سرن، تواترون را تحت‌الشعاع خود قرار داده اما اين نتايج ظاهرا نشان‌دهنده برخي كارايي‌هاي بهتر آزمايشگاه فرمي است.
بوزون W و Z به تبادل نيروهاي ضعيف مشابه شيوه‌اي كه فوتون‌ها نيروي الكترومغناطيسي را منتقل مي‌كنند، مي‌پردازند. اين بوزون‌ها به همراه گرانش و نيروي قوي اتمي متضمن چهار نيروي اصلي طبيعت هستند.
كشف بوزون W در سال 1983 يك موفقيت بزرگ براي مدل استاندارد محسوب مي‌شد.
اين مدل توسط فيزيكدانان براي توضيح تعاملات ميان تمام ذرات زيراتمي و نيروها ايجاد شده و جرم آن يك داده مهم براي بسياري از محاسبات اتمي و فيزيك نجومي محسوب مي‌شود.
اين بوزون همچنين با دو ذره ريزاتمي ديگر يعني «كوارك بالا» كه سنگين‌ترين نوع از شش كوارك بوده و «بوزون هيگز» ارتباط دارد. در صورت دستيابي به جرم اين دو ذره، جرم ذره سوم نيز به دست مي‌آيد.
دسامبر گذشته محققان برخورد دهنده بزرگ هادروني موفق به مشاهده نشانه‌هايي از چيزي شدند كه ممكن است بوزون هيگز باشد. جرم اين ذره حدود 125 گيگا الكترون ولت محاسبه شد. سنجش فوق دقيق بوزون w با اين سنجش بوزون هيگز متناسب است.
اين نتايج همچنين بدين معني است كه فيزيكدانان نبايد در جايي بالاتر از 145 گيگا الكترون ولت به دنبال بوزون هيگز باشند.
چشمان همه محققان براساس اين سنجش‌ها به دنبال اين ذره اسرارآميز است و اگر در آنجا نباشد، دانشمندان بايد از نو به دنبال شيوه‌هاي جديد و مبتكرانه براي توضيح جهان بگردند.
ماه آينده قرار است محققان آزمايشگاه فرمي به ارائه آخرين داده‌هاي تواترون كه ممكن است حاوي نشانه‌اي از هيگز باشد، بپردازند.
در سه تا چهار سال آينده، دانشمندان آشكارساز برخورددهنده در آزمايشگاه فرمي با استفاده از آخرين داده هاي تواترون به انجام آخرين سنجش خود از اين ماده خواهند پرداخت كه دقيقترين سنجش تاريخ خواهد بود.
گفتني است، بوزون هيگز، يک ذره بنيادي اوليه فرضي داراي جرم است که وجود آن توسط مدل استاندارد فيزيک ذرات پيش‌بيني شده است. دانشمندان اميدوارند كه مشاهده تجربي اين ذره كه تاكنون انجام نشده بتواند چگونگي جرم‌دار شدن ماده توسط ذرات بنيادي بدون جرم ديگر را توضيح دهد. به طور خاص، بوزون هيگز، احتمالاً مي‌تواند دلايلي براي تفاوت‌هاي بين فوتون که بدون جرم است و بوزون‌هاي W و Z که نسبتاً پرجرم هستند، ارائه کند. جرم ذرات بنيادي، تفاوت‌هاي بين الکترومغناطيس (که توسط فوتون‌ها ايجاد مي‌شود) و نيروي هسته‌يي ضعيف (که توسط بوزون‌هاي W و Z ايجاد مي‌شود) در ساختار ماده مؤثر هستند؛ بنابراين، بوزون هيگز - در صورت وجود- يک مؤلفه بسيار مهم در دنياي ماده است.