خوش آموز درخت تو گر بار دانش بگیرد، به زیر آوری چرخ نیلوفری را


آیا می توانیم ماده تاریک ایجاد کنیم؟

آیا می توانیم ماده تاریک ایجاد کنیم؟
نویسنده : امیر انصاری
ماده تاریک آن بخش عظیم از جهان است که هنوز برای بشر ناشناخته است. این ماده 85 درصد از جهان ما را می سازد. هر چند ماده تاریک هنوز مشاهده نشده است، اما دانشمندان توانسته اند از روی اثر گرانشی اش، آن را شناسایی کنند. در این ویدئوی آموزشی همراه ما باشید، تا در این باره بیشتر بدانید.

سیستم یکپارچۀ سازمانی راهکار



متن زیر نویس فیلم :

ماهیت ۸۵٪ از جهان ما هنوز ناشناخته است.
نمی‌دانیم از چه ساخته شده است،
به همین دلیل به آن ماده تاریک می‌گوییم.
اما می‌دانیم که وجود دارد
چون می‌توانیم اثر گرانشی آن را
روی سایر اجرام آسمانی مشاهده کنیم.
هنوز ماده تاریک را
به طور مستقیم مشاهده نکرده‌ایم،
اما طبق تحقیقات نظری دانشمندان
ممکن است درواقع بتوانیم
آن را در بزرگترین
برخورد دهنده ذرات دنیا بسازیم.
همان برخورد دهنده بزرگ هادرون که ۲۷کیلومتر
طول دارد و به اختصار "LHC" نامیده می‌شود،
و در ژنو سوییس قرار دارد.
خوب چطور کار می‌کند؟
در برخورد دهنده دو پروتون
در خلاف جهت هم حرکت می‌کنند
و تا نزدیک به سرعت نور شتاب می‌گیرند.
در چهار نقطه برخورد، پرتوها همدیگر را
قطع می‌کنند پروتون‌ها با هم تصادف می‌کنند.
پروتون‌ها از اجرای کوچک‌تری
به نام کوارک‌ها و گلئون‌ها تشکیل شده‌اند.
در اکثر برخوردهای معمول،
دو پروتون از میان هم
بدون دستآورد خاصی گذر می‌کنند.
با این وجود، تقریباً
یک بار در هر یک میلیون برخورد،
دو ذره با چنان شدتی با هم برخورد می‌کنند،
که بیشتر انرژی برخورد آزاد شده
و باعث به وجود آمدن
هزاران ذره جدید می‌شود.
تنها در این برخوردها است
که ذرات بسیار سنگین،
مانند ماده تاریک نظریه پردازی شده
شکل می‌گیرند.
نقاط برخورد با آشکارسازها احاطه شده است
و حاوی حدود ۱۰۰ میلیون حسگر است.
مثل دوربین‌های سه بعدی عظیم،
اطلاعات مربوط به آن ذرات تازه را
جمع‌آوری می‌کنند،
اطلاعاتی مانند مسیر،
بار الکتریکی،
و انرژی آنها.
پس از پردازش، کامپیوترها می‌توانند
برخورد را به صورت یک عکس تصویر سازی کنند.
هر خط مسیر یک ذره متفاوت است،
و ذرات مختلف با رنگ نشانه گذاری شده‌اند.
اطلاعات آشکارسازها
دانشمندان را قادر می‌سازد
ماهیت این ذرات را تشخیص دهند،
مثل فوتون‌ها و الکترون‌ها.
حال این آشکارسازها در هر ثانیه یک میلیارد
عکس از این برخوردها تهیه می‌کنند
تا نشانه‌ای از ذرات
بسیار نادر سنگین پیدا کنند.
برای دشوارتر شدن کار،
ذراتی که به دنبال آنها هستیم
ممکن است ناپایدار باشند
و پیش از آنکه توسط حسگرها شناسایی شوند
به ذرات آشناتری فروبریزند.
به طور مثال، بوزون هیگز را در نظر بگیرید،
ذره‌ای که برای مدت‌ها در حد نظریه بود
تا آنکه در سال ۲۰۱۲ مشاهده شد.
احتمال اینکه از یک برخورد به خصوص
بوزون هیگز حاصل شود یک در ۱۰ میلیارد است،
و پیش از فروپاشی
تنها کسری از ثانیه باقی می‌ماند.
اما دانشمندان برای اینکه بدانند دنبال چه
بگردند مدل‌های نظری را توسعه داده‌اند.
درباره هیگز، متوجه شدند
که گاهی به دو فوتون تجزیه می‌شود.
پس ابتدا تنها برخوردهای پرانرژی
که شامل دو فوتون بودند را بررسی کردند.
اما مشکلی هست.
برخوردهای بین ذره‌ای بی‌شماری هستند
که منجر به تولید دو فوتون تصادفی می‌شوند.
پس چطور باید هیگز را هر چیز دیگر جدا کرد؟
پاسخ جرم است.
با استفاده اطلاعات جمع‌آوری شده توسط حسگر
دانشمندان می‌توانند یک گام به عقب بروند
جرم چیزی که باعث تولید
دو فوتون بوده است را اندازه بگیرند.
آنها مقادیر جرم را در نموداری وارد می‌کنند
و بعد فرآیند را برای همه برخوردهای
شامل دو فوتون تکرار می‌کنند.
اکثر این مشاهدات تنها
برخوردهای تصادفی فوتون‌ها هستند،
که دانشمندان به آنها
وقایع پس‌زمینه می‌گویند.
اما وقتی که بوزون هیگز تشکیل می‌شود
و بعد به دو فوتون تجزیه می‌شود،
جرم همیشه مقدار یکسانی دارد.
بنابراین، علامت نشان دهنده بوزون هیگز
یک برآمدگی کوچک
در بالای وقایع پس‌زمینه است.
میلیاردها مشاهده لازم است
تا برآمدگی مانند این بتواند ظاهر شود،
و تنها زمانی یک نتیجه با معنی تلقی می‌شود
که آن برآمدگی به شکل محسوسی
از پس زمینه بالاتر باشد.
در مورد بوزون هیگز،
دانشمندان هادرون تنها زمانی
نتایج پیشگامانه خود را اعلام کردند
که احتمال به وجود آمدن
برآمدگی به دلیل آمار تصادفی
یک در ۳ میلیون بود.
خوب برگردیم به ماده تاریک.
اگر پرتوهای برخورد دهنده هادرون
انرژی کافی برای تولید آن را داشته باشند،
اتفاقی حتی نادرتر از بوزون هیگز خواهد بود.
کوادریلیون‌ها برخورد
به همراه مدل‌های نظری لازم است
تا تازه شروع به گشتن کنیم.
برخورد دهنده بزرگ هادرون
اکنون مشغول همین کار است.
با تولید کوهی از اطلاعات،
امیدواریم برآمدگی‌های کوچک
بیشتری در نمودارها پیدا کنیم
که شاهدی بر وجود ذرات هنوز شناخته نشده،
مانند ماده تاریک باشند.
یا شاید چیزی که پیدا می‌کنیم
ماده تاریک نباشد،
اما چیز دیگری باشد
که همه درک ما
از طرز کار کائنات را دگرگون کند.
در اینجا این بخشی از خوشی کار است.
هیچ ایده‌ای نداریم
چه چیزی پیدا خواهیم کرد.

نمایش دیدگاه ها (0 دیدگاه)

دیدگاه خود را ثبت کنید:

انتخاب تصویر ویرایش حذف
توجه! حداکثر حجم مجاز برای تصویر 500 کیلوبایت می باشد.


دسته بندی مطالب خوش آموز