چهارشنبه به یاد ماندنی فیزیكدانان جهان و اشك شوق «پیتر هیگز»
در زندگی هر یك از دانشمندان زمانی می‌رسد كه وزن شواهد آنها را دیگر نمی‌توان انكار كرد و چنین روزی، امروز برای فیزیكدانان مركز سرن فرا رسید و به ارائه شواهد قاطع خود از شكار ذره گریزان اما بسیار پراهمیت بوزون هیگز پرداختند.
به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، سالن اجتماعات مركز سرن امروز شاهد سخنرایی‌های زنده رهبران دو تجربه اطلس و CMS این مركز بود كه هركدام بطور مستقل برای شكار ذره هیگز كار كرده بودند.
اما سرن همچنان ادعای رسمی «كشف بوزون هیگز» را با وجود اذعان بسیاری از فیزیكدانان به دستیابی به شواهد قانع‌كننده، متوقف نگه داشته است.
انتظار می‌رود تائید رسمی این كشف در ماههای آینده انجام شود. اگرچه دانشمندان چندین سال را به عنوان بخشی از یك تصویر پیچیده‌تر برای كار جهت كشف ساده‌ترین انواع ذره هیگز كه نظریه‌دانان پیش‌بینی كرده‌اند، صرف كرده بودند. كشف ذرات بیشتر از یك نوع ذره هیگز می‌تواند درها را برای یك عصر كاملا جدید از فیزیك باز كند.
توماسو دوریگو، یكی از دانشمندان تیم تجربه CMS در سرن اظهار كرد:این ذره با استفاده از شیوه‌های تنظیم شده برای مدل استاندارد هیگز شناسایی شده است. یك جسم متفاوت ممكن است وارد شده باشد اما به نظر من این امر كاملا غیرمحتمل است.
مدل استاندارد بوزون هیگز یكی از ساده‌ترین نسخه‌های مطرح‌شده برای این ذره است.
در این نشست شركت‌كنندگان با ورود پیتر هیگز، پدر 83 ساله این ذره به سالن به تشویق وی پرداختند.
دانشمندان و مهندسان آزمایشگاه كه بسیاری از آنها از كار تمام ساعت هفته‌های اخیر خسته می‌نمودند، با ورود جو اینكاندلا، به تشویق رهبر گروه CMS و فابیولا جیانوتی، رهبر گروه اطلس كه برای اولین بار نتایج خود را در این نشست ارائه كردند، پرداختند. هر دو تیم موفق به مشاهده این ذره شدند كه از جرم حدود 125 تا 126 گیگاالكترون ولت برخوردار بوده كه 130 برابر جرم یك پروتون است.
به گفته سرجیو برتولوچی، مدیر تحقیقات سرن، شاد نشدن از این نتایج بسیار سخت است.
محققان برای رسیدن به امروز بسیار سخت به كار پرداخته‌اند. این ذره كه شبیه به هیچكدام از ذرات موجود نیست، 48 سال پیش هنگامی كه فیزیكدانان بر روی قوانین طبیعت با خودكار و كاغذ بجای لپ‌تاپ كار می‌كردند، مطرح شد.
شكار این ذره برای دهه‌ها به طول انجامیده و هزاران محقق را از دهها كشور به خود مشغول كرده بود. برای برخی این حاصل یك عمر كار است.
هیچ وقت برای اخبار خوب دیر نیست اما سرن با این دستاورد پیش از خاموش شدن دستگاه برای حدود دو سال در پایان 2012 كه مهندسان به كار بر روی شتاب‌دهنده برای اجرایی كردن دستگاه در انرژی كامل طراحی شده بر آن خواهند پرداخت، نفس راحتی خواهد كشید.
كشف ذره بوزون هیگز به عنوان یكی از مهمترین پیشرفتهای علمی 100 سال گذشته محسوب می‌شود. این كشف ثابت می‌كند كه یك حوزه انرژی نامرئی وجود داشته كه بر خلاء جهان شناخته شده، سایه انداخته است. تصور می‌شود كه این حوزه به كوچكترین اجزای سازنده ماده یعنی كواركها و الكترونهای سازنده اتم، جرم داده است. بدون این حوزه یا چیزی شبیه به آن، هیچ سیاره، ستاره یا حیاتی وجود نخواهد داشت.
در ابتدای این سمینار ابتدا اینكاندلا به صحبت پرداخته و از یك یافته بسیار بسیار قاطع از یك ذره جدید با جرم 125 گیگا الكترون ولت خبر داد كه آزمایشات، نشانه‌های آنرا در ماه دسامبر كشف كرده بودند. این خصوصیات با پیش‌بینی‌ها برای بوزون هیگز كه مدل استاندارد تعریف كرده منطبق است.
در این سمینار دانشمندان از 99.999 درصد قاطعیات در مورد بوزون هیگز بودن این ذره سخن گفتند.
اینكاندلا افزود: این نتایج ابتدایی بوده اما سیگنال سیگما 5 در حدود 125 گیگاولت كه ما مشاهده كرده‌ایم بسیار چشمگیر است و این در حقیقت یك ذره جدید است و ما می‌دانیم كه باید این ذره یك بوزون باشد و سنگین‌ترین بوزون كشف شده تاكنون است. كاربردهای این كشف بسیار قابل توجه بوده و دقیقا به همین علت است كه ما باید در تمام مطالعات و بررسی‌های متقابل خود بسیار كوشا باشیم.
فابیولا جیانوتی، رهبر گروه اطلس سرن نیز در صحبتهای خود اظهار كرد: ما در داده‌های خود به مشاهده علائم واضحی از یك ذره جدید در سطح سیگما 5 در ناحیه جرمی 126 گیگاالكترون ولت پرداخته‌ایم. عملكرد عالی برخورددهنده بزرگ هادرونی و اطلس و تلاشهای زیاد بسیاری از افراد باعث دستیابی ما به این مرحله هیجان‌برانگیز شده است اما زمان بیشتری برای آماده‌سازی این نتایج برای انتشار نیاز است.
در پایان صحبتهای این دو رهبر،رولف دیتر هوئر، مدیر كل آزمایشگاه سرن اظهار كرد: ما به یك نقطه عطف در درك خود از طبیعت رسیده‌ایم.
وی در سخنانی افزود: من به عنوان یك شخص ناوارد فكر می‌كنم كه به ذره بوزون هیگز دست یافته‌ایم.
در حالیكه دانشمندان در تلاش برای درك این ذره جدید هستند،این كشف یك سرگردانی را بر كمیته نوبل ایجاد خواهد كرد كه اكنون باید تصمیم بگیرد چه كسی لیاقت گرفتن اعتبار برای این كار را دارد. به شیوه سنتی، جایزه نوبل به بیشتر از سه فرد نمی‌رسد اما شش فیزیكدان به انتشار مقالاتی در مورد این نظریه در سال 1964 پرداخته و همچنین افراد دیگری نیز بوده‌اند كه زمینه‌های مهمی را برای این نظریه برجا گذاشته یا بعدها آنرا توسعه داده‌اند.
پیتر هیگز در دانشگاه ادینبورگ اولین فردی بود كه در سال 1964 نشان داد كه یك ذره جدید موسوم به بوزون یك محصول جانبی از حوزه جرم دهنده است. این یك گام حیاتی بود چراكه به دانشمندان این فرصت شكار را برای آزمایشاتشان داد. یكی از شش فیزیكدان، رابرت بروت از دانشگاه بروكسل سال گذشته درگذشت و دیگران شامل فرانسیس انگلرت از بلژیك، تام كیبل از انگلیس و دیك هاگن و گری گورالنیك آمریكایی هستند.
پیتر هیگز كه در پی این اعلام، قطراتی اشك از خوشحالی ریخته بود، گفت: من از سرعت شگفت‌انگیری كه این نتایج بدست آمده، متحیر هستم. آنها گواهی بر تخصص محققان و فناوری‌های استادانه طراحی شده آنها هستند.
وی افزود: من هیچ وقت انتظار نداشتم این كشف در طول عمر من رخ بدهد و باید بخواهم خانواده‌ام برایم جشن بگیرند.
طبق این نظریه، تمام ذرات در جهان تازه متولد شده بدون جرم بوده و با سرعت نور در اطراف حركت می‌كردند. اما یك تریلیونیوم ثانیه پس از انفجار بزرگ، حوزه هیگز وارد شده و خلاء فضا را به نوعی چسب كیهانی تبدیل كرد.
فیزیكدانان ذرات از مقیاس یك سیگما برای طبقه‌بندی اطمینان از نتایج خود كه از یك تا پنج متفاوت بوده، استفاده می‌كنند. نتایج سیگمای یك و دو معمولا بیشتر از نوسانات آماری در داده‌ها محسوب نمی‌شوند. نتیجه سیگما سه به عنوان یك رصد رسمی مطرح شده، اما سیگما پنج معمولا باید به شكل یك كشف مطرح شده و یك در میلیون شانس اشتباه دارد.
در هفت ماه اخیر شواهد بوزون هیگز بسرعت افزایش یافته‌اند. در ماه دسامبر، تیمهای اطلس و CMS در سرن به گزارش نشانه‌های از ذره هیگز با جرم حدود 125 گیگاالكترون ولت پرداختند.
ایسنا
