پگاه شفتی: فقط ۱۰ روز به آغاز امتحان‌های نهایی باقی مانده بود. امتحان‌هایی که در این مقطع می‌توانست سرنوشت بسیاری از نوجوان‌های دبیرستانی در بریتانیا را رقم بزند.

دوچرخه شماره ۸۸۴

اما وقتي که همه‌ي دانش‌آموزهاي کلاس گرم مباحث درسي و پرسش و پاسخ درباره‌ي امتحان بودند، چهار دانش‌آموز از کلاس فرا خوانده شدند تا سرنوشت ديگري براي خودشان رقم بزنند.

آن‌ها را صدا زدند و به آن‌ها گفتند كه فعلا ًبهتر است بي‌خيال امتحان‌هاي نهايي شوند و به مبحثي درباره‌ي پيچيده‌ترين راز جهان و برخورددهنده‌ي هادروني بپردازند.

هادروني، همان برخورددهنده‌ي معروف است، در مرکز تحقيقاتي «سرن» سوييس که تاکنون رازهاي زيادي از جهان هستي را آشکار کرده و هنوز هم امكان گشودن رازهاي ريز و درشت ديگري  است.

چهار نوجوان که هيچ‌کدام بيش‌تر از 16سال ندارند، حالا به‌جاي اين‌که درباره‌ي تعطيلات تابستان و خواننده‌هاي مورد علاقه‌شان صحبت کنند، مشغول بحث و گفت‌وگو درباره‌ي قوانين فيزيک در سطح کارشناسي ارشد هستند.

آن‌ها توانسته‌اند تراشه‌اي منحصربه‌فرد اختراع کنند؛ تراشه‌اي عجيب که بسياري از محققان اين شاخه را به‌وجد آورده و شايد منجر به تحولي در کشفيات دنياي فيزيک شود.

سال‌هاست که فيزيک‌دان‌ها از پديده‌اي به نام تک‌قطب مغناطيسي صحبت مي‌کنند. مي‌دانيم که مغناطيس يا آهن‌ربا هميشه داراي دو قطب شمال و جنوب است. حتي اگر يک آهن‌ربا را از وسط دو نيم کنيم، هر قطعه به خودي خود، يک قطب شمال و يک قطب جنوب دارد.

اگر به عمل قطعه قطعه کردن تا ابد ادامه بدهيم، باز هم هر قطعه داراي قطب شمال و قطب جنوب است. به‌عبارت ديگر ما تاکنون نتوانسته‌ايم به آهن‌ربايي دست پيدا کنيم که فقط يک قطب داشته باشد، اما در تحقيقات بعضي از فيزيک‌دان‌ها جاي اين تک‌قطبي خالي مانده است و وجود آن مي‌تواند اين جاي خالي را پر کند.

از اولين فيزيک‌دان‌هايي که به فرضيه‌ي وجود تک‌قطبي اشاره کردند، مي‌توان به «پل ديراک»، فيزيک‌دان و رياضي‌دان انگليسي اشاره كرد.

اين برنده‌ي نوبل فيزيک معتقد بود، ‌چون بارهاي الکتريکي مثبت و منفي هر کدام مي‌توانند جداگانه وجود داشته باشند، قطب‌هاي شمال و جنوب يک آهن‌ربا هم مي‌توانند به‌صورت انفرادي وجود داشته باشند و اگر چنين باشد، مي‌توان اين نتيجه را گرفت که درست مانند هر کدام از بارهاي الکتريکي که به تنهايي مي‌توانند ميدان الکتريکي ايجاد کنند، وجود يک تک قطب مغناطيسي هم مي‌تواند به خودي خود يک ميدان مغناطيسي ايجاد کند.

پس اثبات تک‌قطب به معناي اثبات يک ميدان ناشناخته‌ي مغناطيسي است.

اما اگر واقعاً اين فرضيه درست باشد، چه‌طور مي‌توان وجود آن را اثبات کرد؟

جواب دقيقاً در تحقيقات همين نوجوان‌هاي دبيرستاني است. آن‌ها حالا روز و شب تلاش مي‌کنند كه به همين جواب برسند.

«اندرو نيکل» يکي از اين دانش‌آموزهاست. او دراين‌باره مي‌گويد: «شکار مونوپل، حتي اگر وجود داشته باشد، بسيار سخت است. براي شکار آن بايد آن را يونيزه کرد. يعني قطب‌هاي آن را از هم جدا کرد. اما تک‌قطب مغناطيسي بسيار سريع يونيزه مي‌شود. يعني 4700 بار سريع‌تر از پروتون (يک ذره‌ي بنيادي).

در واقع مونوپل بسيار سريع انرژي از دست مي‌دهد و ما در كار بر روي  تراشه‌اي هستيم كه بتواند در همين عمر بسيار کوتاهِ مونوپل يا تک‌قطب، آن را شکار کند.»

با اين حال اين نوجوان‌ها مي‌گويند، هنوز نتوانسته‌اند هيچ‌چيز پيدا کنند. اين چهار نوجوان حالا قرار است به يک مرکز تحقيقاتي مخصوص نوآموزان و نخبگان نوجوان بپيوندند.

اين مرکز تحقيقاتي آن‌ها را آماده مي‌کند تا در آينده‌ي نزديک به مؤسسه‌ي تحقيقاتي سرن در ژنوِ سوييس بپيوندند. جايي که قرار است درباره‌ي اثبات يا عدم اثبات وجود تک‌قطب با بزرگ‌ترين فيزيک‌دانان دنيا همکاري کنند.

اين دبيرستاني‌ها اما از حالا فکرهاي ديگري در سر دارند. آن‌ها مي‌گويند: اگر ما بتوانيم وجود مونوپل را ثابت کنيم، درست مانند اثبات ذره‌ي بوزون هيگز، انقلابي در دنياي قوانين فيزيک به‌وجود آورده‌ايم.»

آن‌ها حالا به‌جاي اين‌که نگران امتحان‌هاي نهايي باشند و به آزمون‌هاي سخت مدارس و کالج‌ها بينديشند، در فکر سرن و برخورددهنده‌ي هادروني در سوييس هستند. فکرهايي که شايد براي بسياري از هم‌سالانشان يک رؤياي دست‌نيافتني باشد.

 

دوچرخه شماره ۸۸۴

چهار نوجوان فيزيک‌دان از چپ: تامس جفري، اندرو نيکل، پل هالند و پاتريک ابوت

 

دوچرخه شماره ۸۸۴

در قسمت پايين عکس يک آهن‌رباي معمولي مي‌بينيم با دو قطب شمال(N) و جنوب(S). خط‌هايي که هر کدام از دو قطب مخالف کشيده مي‌شوند، ميدان مغناطيسي دو قطب را نشان مي‌دهند.

در عکس ديگر قطب‌ها به‌طور فرضي از هم جدا شده‌اند و خط‌ها نشان مي‌دهند که ميدان مغناطيسي تا بي‌نهايت رفته است.

 

دوچرخه شماره ۸۸۴

تراشه‌ي«تايم پيكس»(TimePix) مي تواند ذراتي با انرژي بسيار بالا را که از برخورد ذرات خارج مي‌شوند شناسايي کند.

کد خبر 375910

برچسب‌ها

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
1 + 4 =