گوناگون

شنبه, ۱۰ بهمن ۹۴ ساعت ۲۱:۲۹
فیزیکدانان در حال آزمایش فرضیه‌ای هستند که ممکن است سبب بازنویسی کتاب‌های مرجع شود

یک گروه بین‌المللی از فیزیکدانان در حال آزمایش فرضیه‌ای ساختارشکنانه درباره‌ی پروتون‌ها به عنوان یکی از پایه‌ای‌ترین ارکان جهان هستی هستند و گفته می‌شود در صورت اثبات این فرضیه احتمالا شاهد بازنویسی گسترده‌ی کتاب‌های رشته‌ی فیزیک اتمی خواهیم بود.

آزمایش‌هایی که در حال حاضر در ایالات متحده در حال انجام است قرار است تا در صورت اثبات نشان دهند که ساختار پروتون‌های موجود در هسته‌ی یک اتم تحت شرایط ویژه‌ای می‌تواند دچار تغییراتی شود. اگر این گفته صحت داشته باشد آنگاه باید منتظر بازبینی در بسیاری از آزمایش‌ها و تکرار آنها باشیم. آنتونی توماس (Anthony Thomas) از دانشگاه آدلاید استرالیا که یکی از اعضای این گروه پژوهشی است در این رابطه می‌گوید:

برای بسیاری از دانشمندان، این ایده‌ که امکان دارد ساختار درونی پروتون‌های یک اتم تحت برخی شرایط محیطی دچار تغییر شود ممکن است خنده‌آور و یا حتی ساختارستیزانه به نظر برسد. ولی برخی دیگر از دانشمندان همانند من، پس از انجام برخی آزمایشات، این تغییر درونی را مشاهده کردیم و احتمالا با این مشاهدات بتوانیم برخی ناسازگاری‌های موجود در فیزیک تئوری را تشریح کنیم.

البته اگر یافته‌های اخیر دانشمندان به معنی تغییر ساختار درونی پروتون‌ها باشد، لزوما به این معنی نیست که پروتون‌ها همواره و در شرایط عادی هم دچار این تحول می‌شوند. شاید بهتر باشد برای درک و دریافت بهتر موضوع اندکی با ساختار پروتون آشنا شویم. نخست باید ببینیم پروتون از چه ساخته شده است؟

هرچند که پروتون‌ها خود یکی از ریزترین سازه‌های موجود در جهان هستی هستند، با این حال هر پروتون از چندین ذره‌ی کوچک‌تر موسوم به کوارک ساخته شده و این کوارک‌ها به وسیله‌ی گلوان‌ها کنار هم نگه داشته می‌شوند.

یافته‌ی اخیر ما این است که پروتون‌هایی که درون ساختار هسته‌ی یک اتم قرار دارند دقیقا از همان ساختار برخوردارند که پروتون‌های آزاد دارند. اما از سویی این فرض به طور کامل با کرومودینامیک کوانوتومی (به فرایند همبست کردن کوارک‌ها توسط گلوان‌ها و تولید پروتون‌ها گفته می‌شود) سازگار نیست. بر اساس این تئوری، پروتون‌های درون هسته‌ی یک اتم از نظر تئوری باید تحت سطوح انرژی خاصی دچار تغییرات شوند.

پیش از این ابزار لازم برای آزمایش پدیده‌ی فوق وجود نداشت؛ اما به کمک ابزارهای جدیدی که در ساختمان شتاب‌دهنده‌ی ملی توماس جفرسون ایالت ویرجینیا این آزمایش‌ها میسر شده است. توماس در این زمینه می‌گوید:

با پرتاب کردن دسته‌ای از تابش‌های الکترونی بر روی هسته‌های اتمی می‌توانیم تفاوت انرژی الکترون‌های تابش‌‌شده را اندازه بگیریم که این اختلاف انرژی در واقع نشان‌دهنده‌ی تغییر حالت آنهاست. ما در حال انجام پیش‌بینی‌های نسبتا قاطعی درباره‌ی دستاوردهای آزمایش‌ها و نمایش‌های آنها هستیم و امید داریم که بتوانیم به اندازه‌های سرنوشت‌سازی دست یابیم.

توماس و گروهش پیش از شروع آزمایش‌ها، حدس‌ها و پیش‌بینی‌های خود را در Physicl Review Letters منتشر کرده‌اند. صرف‌نظر از اینکه پیش‌بینی‌های دانشمندان تا چه حد درست باشد، نتایج آزمایش‌ها به عنوان یک رویداد مهم و قابل توجه در زمینه‌ی فهم و دریافت ما از برخی از مهم‌ترین بلوک‌های ساختاری جهان هستی به شمار خواهد رفت و ما امیدواریم که این مسیر به یک فهم بهتر از فیزیک منجر شود؛ چون علم فیزیک به نوعی روی همه‌ی برهم‌کنش‌های تمامی پدیده‌های پیرامون ما تاثیر می‌گذارد. توماس در پایان اشاره می‌کند که:

پیامدهای کار ما برای دنیای علمی چشم‌گیر خواهد بود. این اتفاق در واقع مانند نیزه‌ای است که قرار باشد در پیکره‌ی ساختار علمی فعلی فرو رود. امکان دارد تا شاهد ارائه‌ی الگوهای نوینی در زمینه‌ی فیزیک هسته‌ای باشیم.

مقاله های مرتبط

کاراکتر باقی مانده

دیدگاه ها