همشهری آنلاین: برخورد‌دهنده بزرگ هادرون به واسطه آزمایش‌هایش درحال شکل دادن به نسخه‌ای جدید و غیر معمول از فیزیک است، فیزیکی که در آن ذرات رفتاری کاملا غیرعادی از خود نشان داده و می‌توانند نشانه‌ای از وجود ماده‌ای جدید باشند.

برخورد‌دهنده

به گزارش پاپ ساینس، برخود میان پروتون‌ها و هسته سرب می‌تواند منجر به تشکیل نوعی جدید از ماده شود که به گفته فیزیکدانان ذره‌ای بر درهم‌تنیدگی کوانتومی تکیه دارد.

آشکارساز CMS هادرون که یکی از دو آشکارساز اصلی در این برخورد‌دهنده به شمار می‌رود، این آزمایش برخورد را انجام داده‌است. زمانی که این ذرات با قدرتی بالا با یکدیگر برخورد می‌کنند به اجزای تشکیل‌دهنده خود متلاشی می‌شوند و فیزیکدانان نیز در این برخورد انفجاری در جستجوی تشکیل‌دهنده‌های اصلی ذرات خواهند بود.

ترکش‌های این انفجار معمولا در تمامی جهات و با سرعتی نزدیک به سرعت نور پرتاب می‌شوند،‌اما گاه این ذرات رفتاری متفاوت از خود نشان می‌دهند. این ذرات گاه به شکلی منظم و در ارتباط با یکدیگر از هم دور می‌شوند. چنین رفتاری پیش از این در برخورد پروتون با پروتون یا هسته فلزات سنگین مانند سرب مشاهده شده بود. چنین رفتاری در برخورد یون های سنگین دور از ذهن نیست زیرا فیزیکدانان بر این باورند این رفتار در نتیجه پدیده ای به نام پلاسمای کوارک-گلئون به وجود می‌آید. این ترکیب آشفته از ذرات مشابه ترکیبی است که در چند‌ میلیونیوم از ثانیه پس از وقوع انفجار بزرگ در جهان به وجود آمده است. این ترکیب ذرات را در کنار یکدیگر جمع کرده و همه آنها را در یک جهت می‌راند.

اکنون فیزیکدانان در CMS می‌گویند این ارتباط جهت‌دار در برخورد میان پروتون و سرب نیز دیده شده است که این پدیده شگفتی بزرگی به شمار می‌آید و به گفته فیزیکدانان می‌تواند با مکانیک کوانتوم در ارتباط باشد. زیرا در این رویداد ذرات بدون این‌که مشخص باشد چگونه مسیر را با یکدیگر هماهنگ می‌کنند،‌در یک جهت حرکت می‌کنند.

به گفته محققان در شرایط عادی، پروتون‌ها از سه کوارک برخوردارند اما زمانی که سرعت پروتون افزایش یافته و پروتون سنگین می‌شود، گلئون‌های اضافی به آنها می‌چسبند. گلوئونها به شکل امواج و ذرات وجود دارند و عملکرد آنها در حالت موج، با یکدیگر مرتبط و هماهنگ است به بیانی دیگر گلئونهای موجی در هم تنیده هستند. این درهم‌تنیدگی کوانتومی می‌تواند چگونگی حرکت یک‌سوی ذراتی که در فاصله‌ای زیاد از یکدیگر در پروازند را توضیح دهد.

نتیجه این بروخورد‌ها در CMS کاملا غیر‌منتظره بوده و می‌تواند رفتارهایی کاملا جدید را در کوچکترین سطح ممکن نمایش دهد. شفاف‌شدن درک انسان از عملکرد گلئون و کوارک درون پروتونها می‌تواند درک بشر از سازنده‌های بنیادین ماده در جهان و نحوه رفتار آنها بلافاصله پس از انفجار بزرگ را بهبود بخشد.

کد خبر 192649
منبع: همشهری آنلاین

برچسب‌ها

دیدگاه خوانندگان امروز

پر بیننده‌ترین خبر امروز