خرده اندیشه

نوشته‌ها، ترجمه‌ها و اندکی از اندیشه‌های پراکنده‌ی من

خرده اندیشه

نوشته‌ها، ترجمه‌ها و اندکی از اندیشه‌های پراکنده‌ی من

بوزون هیگز چیست؟ (بخش پایانی)

نویسنده: محمد علیزاده



اندازه‌ی هیولاوش آشکارساز ذرات آزمایشگاه سرن



بوزون هیگز چیست؟
مهمترین ذره در مدل استاندارد، ذره‌ای بود که فرض می‌شد در همه‌ی میدان‌های کوانتومی موجود است و نشان می‌دهد دیگر  ذرات چگونه جرم به دست می‌آورند. ذره‌ای که با دیگر میدان‌های نیرو درهم آمیخته شده و در قالب میدان هیگز، موجب جرم‌دار شدن دیگر ذرات می‌شود. این ذره را به افتخار پیشنهاد دهند‌ه‌ی آن پیتر ور هیگز، بوزون هیگز نام نهادند.



تلاش برای یافتن بوزون هیگز
تلاش برای یافتن بوزن هیگز از اوایل دهه‌ی هشتاد میلادی و در آزمایشگاه فرمی در شیکاگوی امریکا و با استفاده از شتاب‌دهند‌ه‌ی آن، شتاب‌دهند‌ه‌ی فرمی  آغاز شد. دانشمندان در این آزمایشگاه، با کمک برخورد‌دهند‌ه‌ی تِوَترون  تلاش‌های فراوانی کردند که سرانجامی نداشت. شاید دلیل آن، کاستی در فناوری بود. آن شتاب‌دهنده هم دایره‌ای و مانند شتاب‌دهند‌ه‌ی سرن است. به هر روی ادامه‌ی کار به آزمایشگاه سترگ سرن واگذار شد. پس از سالها تلاش برای ساخت و آماده‌سازی و صرف ده میلیارد دلار و نیز پس از آزمایش‌های فراوان نخستین برای کالیبره کردن دستگاه‌ها و آشکارسازها، سرانجام در سال 2010 و با آغاز کار ال.اچ.سی، به نظر همه چیز برای کشفی تاریخ‌ساز آماده می‌نمود.

 

ادامه مطلب ...

بوزون هیگز چیست؟ (بخش دوم)


نویسنده: محمد علیزاده

فروریزی جهان نیوتن
اکنون به قرن بیستم و جهان انشتین وارد می‌شویم: نخستین ضربه را بر این جهان، حتی پیش از آغاز سد‌ه‌ی بیستم، دانشمندی به نام مایکلسون وارد ساخت. او دستگاهی ساخت به نام تداخل‌سنج و می‌خواست سرعت زمین را نسبت به "دستگاه مطلق اتر" به دست آورد که بارها آزمایش کرد و نتیجه‌ای نگرفت. دومین ضربه را هم انشتین وارد ساخت که برای انداز‌ه‌ی سرعت، حدی در نظر گرفت. در نتیجه دیگر نه دستگاه مطلق معنی داشت، نه اتر و نه گرانش و جرم و سرعتِ بی‌نهایت. همه چیز حد و اندازه‌ای داشت و دیگر هیچ چیز مطلق نبود، همه چیز نسبی شد، حتی زمان. جهان نسبیتی انشتین دارای دو اصل اساسی است:
۱- قوانین فیزیک در تمام دستگاه‌های لَخت یکسان است و هیچ دستگاه مرجع مطلقی در جهان وجود ندارد.
۲- سرعت نور در فضای تهی و در تمام دستگاه‌های لخت ثابت است.
به عبارتی، اگر جرمی را شتاب دهیم، هر چه به سرعت نور، یعنی حد نهایی سرعت نزدیک شویم، جرم به سمت بی‌نهایت میل می‌کند و نیز زمان کندتر می‌گذرد. نکته‌ی مهم‌تر این که در جهان انشتین، انرژی و ماده هم‌ارز هستند، یعنی جرم جسم را می‌توان به صورت محتوای انرژی آن مورد ارزیابی قرار داد. بنابراین انرژی دارای جرم است. در تعاریف نسبیت هم نور از کوانتوم‌های انرژی تشکیل می‌شود که آن را فوتون می‌نامند و با سرعت نور حرکت می‌کند. همچنین انشتین در سال 1915 نسبیت عام را ارائه کرد تا رویدادهای فیزیکی برای دستگاه‌های شتابدار هم مانند دستگاه‌های لخت، به خوبی مورد بررسی قرار گیرد و در نتیجه نسبیت خاص به عنوان حالت خاصی از نسبیت عام در آمد.

 
ادامه مطلب ...

بوزون هیگز چیست؟ (بخش نخست)



نویسنده: محمد علیزاده


1- جهان پیش از کشف بوزون هیگز

بیش از یک سال از کشف ذره‌ای کوچک و خُرد، اما بسیار مهم و تعیین‌کننده گذشته است. ذره‌ای که برای دنیای فیزیک و دانشمندان آن بسیار مهم بوده است. همه از کشف آن خبردار شدند و همه می‌دانند که در آزمایشگاهی به نام "سرن" این ذره کشف شده است. یک آزمایشگاه بسیار بزرگ که به انداز‌ه‌ی تهران خودمان است. حالا این ذره چیست؟ چرا اهمیت دارد؟ و اصلا چرا به آن می‌گویند ذر‌ه‌ی خدا؟
در این نوشتار و به زبان ساده، به همین موضوع خواهم پرداخت. اگر به شیمی علاقه‌مندید یا به زیست‌شناسی و یا روان‌شناسی، این نوشته برای شماست، زیرا شما به دانش علاقه‌مندید.

ذر‌ه‌ی خدا چیست؟
به کوچکترین ذراتِ تشکیل دهند‌ه‌ی جهان ذرات بنیادی می‌گویند که نخستین ساختارهای به وجودآورنده و واحدهای اساسی برای ساخته شدن جهان هستند. اما بوزون هیگز که به ذرّه‌ی خدا معروف است، یک ذره‌ی بنیادین اولیه‌ی فرضی است که دارای جرم است و وجود آن در "مدل استاندارد ذرات" پیش‌بینی شده بود. این ذره به نام پیتر وِر هیگز،  استاد بازنشسته‌ی فیزیک دانشگاه ادینبورو و برنده‌ی جایزه نوبل نام‌گذاری شده است. او ارائه دهند‌ی نظریه‌ی شکست متقارن در برهم‌کنش الکتروضعیف و پیشنهاد دهند‌ه‌ی ذر‌ه‌ی بنیادین بوزون هیگز یا ذره خدا  در سال 1964 است. اما دلیل نام‌گذاری ذر‌ه‌ی خدا این است که دانشمندی به نام لیون ماکس لدرمن  که در سال 1988، جایزه نوبل فیزیک را هم دریافت کرد، پیرامون مدل استاندارد و ذرات و نیز بوزون، کتابی نوشت با نام، "ذره خدا: اگر پاسخ کیهان باشد، آن‌گاه پرسش چیست؟"  که پس از آن، این ذره به نام ذر‌ه‌ی خدا معروف شد.
 
ادامه مطلب ...