مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

35 خبر
  • رياضة
  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا
  • فيديوهات
  • رياضة

    رياضة

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

  • فيديوهات

    فيديوهات

  • "حرب الخليج"

    "حرب الخليج"

الفيزيائيون يكتشفون جسيما لم يسبق له مثيل "جالسا" على سطح طاولة!

اكتشف باحثون جسيما جديدا قريبا مغناطيسيا لبوزون هيغز. وفي حين أن اكتشاف بوزون هيغز يتطلب قوة هائلة لتسريع الجسيمات لمصادم الهادرون الكبير (LHC)، عثر على هذا الجسيم.

الفيزيائيون يكتشفون جسيما لم يسبق له مثيل "جالسا" على سطح طاولة!
صورة تعبيرية / SAKKMESTERKE/SCIENCE PHOTO LIBRARY / Gettyimages.ru

وأطلق عليه اسم بوزون هيغز المحوري، واكتشف باستخدام تجربة يمكن وضعها على سطح مطبخ صغير. 

وبالإضافة إلى كونه الأول في حد ذاته، فإن ابن العم المغناطيسي لبوزون هيغز - الجسيم المسؤول عن منح الجسيمات الأخرى كتلتها - يمكن أن يكون مرشحا للمادة المظلمة.

وقال كينيث بورش، أستاذ الفيزياء في كلية بوسطن وكبير الباحثين في الفريق الذي توصل إلى الاكتشاف: "لا تجد كل يوم جسيما جديدا يجلس على سطح الطاولة".

ويختلف بوزون هيغز المحوري عن بوزون هيغز، الذي اكتشف لأول مرة بواسطة كاشفات ATLAS وCMS في LHC منذ عقد مضى في عام 2012، لأنه يحتوي على لحظة مغناطيسية، وقوة مغناطيسية أو اتجاه ينتج عنه مجال مغناطيسي. وعلى هذا النحو، فإنه يتطلب نظرية أكثر تعقيدا لوصفها من نظريتها غير المغناطيسية التي تمنح الكتلة.

وفي النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات، تظهر الجسيمات من مجالات مختلفة تتخلل الكون، وتشكل بعض هذه الجسيمات القوى الأساسية للكون. وعلى سبيل المثال، تتوسط الفوتونات في الكهرومغناطيسية، وتتوسط الجسيمات الضخمة المعروفة باسم بوزونات W وZ القوة النووية الضعيفة، التي تتحكم في الانحلال النووي عند المستويات دون الذرية. وعندما كان الكون فتيا وساخنا، كانت الكهرومغناطيسية والقوة الضعيفة شيئا واحدا وكانت كل هذه الجسيمات متطابقة تقريبا. وعندما يبرد الكون، تنقسم القوة الكهروضعيفة، ما يتسبب في اكتساب البوزونات W وZ كتلة والتصرف بشكل مختلف تماما عن الفوتونات، وهي عملية أطلق عليها علماء الفيزياء "كسر التناظر".

ولكن كيف بالضبط أصبحت هذه الجسيمات الوسيطة ضعيفة القوة ثقيلة جدا؟

اتضح أن هذه الجسيمات تفاعلت مع مجال منفصل، يُعرف باسم مجال هيغز. وأدت الاضطرابات في هذا المجال إلى ظهور بوزون هيغز وأعارت بوزون W وZ ثقلهما.

ويتم إنتاج بوزون هيغز في الطبيعة عندما ينكسر مثل هذا التناظر. وقال بورتش: "مع ذلك، عادة ما يتم كسر تماثل واحد فقط في كل مرة، وبالتالي يتم وصف هيغز فقط من خلال طاقتها. وفي حالة بوزون هيغز المحوري، يبدو أن العديد من التناظرات مقطوعة معا، ما يؤدي إلى شكل جديد من النظرية ووضع هيغز [التذبذبات المحددة لحقل كمي مثل حقل هيغز] الذي يتطلب معلمات متعددة لوصفه: على وجه التحديد، الطاقة والزخم المغناطيسي".

وأوضح بورتش، الذي وصف مع زملائه ابن عم هيغز المغناطيسي الجديد في دراسة نُشرت يوم الأربعاء (8 يونيو) في مجلة Nature، أن بوزون هيغز الأصلي لا يقترن مباشرة بالضوء، ما يعني أنه يجب إنشاؤه عن طريق تحطيم الجسيمات الأخرى. إلى جانب المغناطيسات الهائلة والليزر عالي الطاقة مع تبريد العينات أيضا إلى درجات حرارة شديدة البرودة. كما أن تحلل تلك الجسيمات الأصلية إلى أجزاء أخرى هو الذي يظهر بشكل عابر للوجود والذي يكشف عن وجود هيغز.

ومن ناحية أخرى، نشأ بوزون هيغز المحوري عندما تحاكي المواد الكمومية في درجة حرارة الغرفة مجموعة معينة من التذبذبات، تسمى وضع هيغز المحوري. ثم استخدم الباحثون تشتت الضوء لمراقبة الجسيمات. ووجد بوزون هيغز المحوري باستخدام تجربة بصريات منضدية توضع على طاولة قياسها حوالي 1 × 1 متر من خلال التركيز على مادة ذات مجموعة فريدة من الخصائص. وعلى وجه التحديد، استخدم ترايتلوريد الأرض النادرة (RTe3) [مادة كمومية ذات بنية بلورية ثنائية الأبعاد للغاية]. والإلكترونات في RTe3 تنظم نفسها في موجة حيث يتم تعزيز كثافة الشحنة أو تقليلها بشكل دوري.

ويمكن تعديل حجم موجات كثافة الشحنة هذه، والتي تظهر فوق درجة حرارة الغرفة، بمرور الوقت، ما ينتج عنه وضع هيغز المحوري.

وفي الدراسة الجديدة، أنشأ الفريق وضع هيغز المحوري عن طريق إرسال ضوء ليزر من لون واحد إلى بلورة RTe3. وتبعثر الضوء وتغير إلى لون ذي تردد أقل في عملية تُعرف باسم تشتت رامان، وأنتجت الطاقة المفقودة أثناء تغيير اللون وضع هيغز المحوري. وقام الفريق بعد ذلك بتدوير البلورة ووجدوا أن وضع هيغز المحوري يتحكم أيضا في الزخم الزاوي للإلكترونات، أو معدل تحركها في دائرة، في المادة ما يعني أن هذا الوضع يجب أن يكون مغناطيسيا أيضا.

وكان علماء فيزياء الجسيمات قد تنبأوا سابقا بوضع هيغز المحوري، بل واستخدموه لشرح المادة المظلمة، لكن هذه هي المرة الأولى التي يتم ملاحظتها فيها. وهذه أيضا هي المرة الأولى التي يلاحظ فيها العلماء حالة ذات تناظرات متعددة مكسورة.

ويحدث كسر التناظر عندما يصبح النظام المتماثل الذي يظهر كما هو في جميع الاتجاهات غير متماثل. وتقترح جامعة أوريغون التفكير في هذا على أنه عملات معدنية دوارة لها حالتان محتملتان. وحقيقة أن كسر التناظر المزدوج لا يزال يتوافق مع نظريات الفيزياء الحالية أمر مثير، لأنه يمكن أن يكون طريقة لتكوين جسيمات غير مرئية حتى الآن يمكن أن تفسر المادة المظلمة.

المصدر: لايف ساينس

التعليقات

"رويترز": مسيرة تستهدف منشأة تخزين غاز طبيعي مسال عائمة أمريكية في دمياط بمصر

وزارة البترول المصرية تصدر بيانا عقب حريق في سفينتين بميناء دمياط

بعد ثبوت صحة صورته مع نتنياهو.. بيروت تصدر بلاغ بحث وتحر بحق رجل الأعمال اللبناني أنطون صحناوي (صور)

ترامب يعلق على حادث ناقلة الغاز الطبيعي المسال الأمريكية في ميناء دمياط المصري (فيديو)

"رويترز": خالد بن سلمان حث واشنطن على تجنب استهداف الحوثيين

"أمبري": تعرض ناقلة غاز طبيعي مسال يونانية ترفع علم برمودا لهجوم بمسيرة في ميناء دمياط المصري

الثوري الإيراني يتحدى إجراءات الحظر ويعلن إطلاق بوابة إلكترونية آمنة للتواصل المباشر

مستشار خامنئي يهدد بتغيير استراتيجي بعد الضربات على العراق

فصائل عراقية تعد بالرد على الهجوم الأمريكي السعودي خلال 72 ساعة

العراق.. مجلس الأمن يعقد اجتماعا طارئا برئاسة الزيدي لمناقشة الغارات الأمريكية السعودية

العراق.. مقتل 5 مستشارين إيرانيين في قصف أمريكي سعودي على مقار للحشد الشعبي (صورة)

نتنياهو عقب لقائه هيغسيث: وزير الحرب الأمريكي أخبرني بشيء مثير للاهتمام (صور + فيديو)

قضية أمنية تهز إسرائيل.. اتهام جندي احتياط في وحدة سرية بالتجسس لصالح إيران

حاويات بكتابة عبرية.. يونيفيل يعلن العثور على 4 أطنان نيترات أمونيوم شديدة الانفجار جنوب لبنان (صور)

القيادة المركزية الأمريكية تعلن شن ضربات جديدة على إيران

مسؤول إسرائيلي رفيع: إذا عدنا إلى اتخاذ إجراءات قوية ضد إيران فلن يتم احتواء البرنامج النووي

الحوثيون يدينون القصف الأمريكي السعودي المشترك على الحشد الشعبي في العراق

بعد ساعات من ضربات سعودية أمريكية على الحشد الشعبي في العراق.. خالد بن سلمان يلتقي فانس في واشنطن