یک ذره زیراتمی که به تازگی کشف شده است، فرصت های جدیدی را برای یادگیری درباره نحوه عملکرد قدرتمندترین نیروهای طبیعت فراهم کرده است.
وقتی صحبت از یافته های علمی می شود، همیشه مطالعه روی کوچکترین چیزها بزرگترین تیم ها را می طلبد. این نکته درباره مزون Ds3*(2860)- هم صدق می کند و 800 نویسنده روی مقاله هایی که برای تبیین کشف آن در نشریه های Physical Review Letters و Physical Review D منتشر شده است، کار کرده اند.
برای کشف این ذره جدید از دستگاه هاردون در پژوهشگاه سرن استفاده شده است
همه ما با تاثیر و نقش نیروی جاذبه و الکترومغناطیس در زندگی روزمره آشنا هستیم. اما در سطح زیراتمی نیروهای هسته ای قوی و ضعیف هستند که رفتار ذره ها را کنترل می کنند.
نیروی هسته ای قوی پروتون و نوترون را کنارهم نگه می دارد تا هسته اتمی را شکل بدهد. دکتر تیم گرشون از دانشگاه وارویک و نویسنده همکار این مقاله گفت: “این نیرو علاوه براین مسئول تمام ذرات موجود نیز می باشد و با اتصال کوارک ها به یکدیگر (دو کوارک بالا و یک کوارک پایین) یک پروتون می سازد. این نیرو به قدری قدرتمند است که طبق معادله انیشین (E = mc2) انرژی اتصال پروتون نسبت به کوارک ها سهم بسیار بیشتری از جرم دارد.”
انواع دیگر کوارک ها بسیار سنگین تر و بی ثبات تر هستند اما می توان آنها را با استفاده از برخورددهنده بزرگ هادرون در CERN ساخت. مزون ها ذراتی متشکل از یک کوارک و یک آنتی کوارک که با نیروی قوی محدود شده، می باشند و Ds3*(2860)- آخرین نمونه کشف شده از این ذرات است.
باوجود اینکه مطالعات و پیشرفت های زیادی در زمینه درک چگونگی عملکرد نیروهای الکترومغناطیسی ضعیف و قوی صورت گرفته، نیروی هسته ای قوی همچنان مرموز و تاحدی ناشناخته است. گرشون در همین زمینه گفت: “محاسبات این نیرو با یک تکنیک محاسباتی ویژه به نام Lattice QCD انجام می شود. برای تایید نتیجه این محاسبات حتماً باید بتوان پیش بینی ها را با نتایج آزمایش مقایسه کرد. این ذره جدید برای این مقایسه بسیار مناسب است زیرا اولین ذره شناخته شده ای است که حاوی یک کوارک افسون است و دارای اسپین 3 می باشد. این اولین مشاهده یک رزوناس سنگین اسپین 3 است و اولین باری است که دیده می شود یک ذره اسپین 3 در واپاشی بتا ساخته می شود”.
منظور از اسپیندر اینجا به خواص مکانیکی کوانتومی اشاره دارد که شباهت هایی به تکانه زاویه ای در مقیاس ماکروسکوپی دارند. در ذره های با اسپین بالا حرکت به دور خود کوارک ها سریعتر است. چون اسپین این ذره 3 است برای دانشمندان هیچ ابهامی درباره ماهیت آن باقی نمانده است. باوجود اینکه اسپین های کمتر را می توان با آرایش های کوارکی مختلف ساخت، اما برای ایجاد مقدار اسپین 3 فقط یک راه وجود دارد. به همین خاطر دانشمندان دقیقاً می دانند که با چه چیزی سر و کار دارند و همین آگاهی امکان مدیریت محاسبات مدل سازی را فراهم می کند.
برخوردها معمولاً ذره های متعددی ایجاد می کنند که تمایز آنها از یکدیگر بسیار دشوار است. در مورد Ds3*(2860)- هم ذره دیگری با نام DsJ*(2860)- در همان اوج انرژی ظاهر شد اما چون اسپین آن 1 بود، امکان تمایز این دو برای محققان فراهم شد. این اوج در سال 2006 کشف شد اما ذرات آن به تازگی و در همین تحقیق از هم متمایز شده اند.
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.