«ذره خدا» و سوالات پاسخ داده نشده!

به گزارش مجله خبری نگار به نقل از یورونیوز، در سال ۲۰۱۲ فیزیکدانانی که در قدرتمند‌ترین آزمایشگاه علمی جهان در سرن سوئیس مشغول کار بودند، کشف بوزون هیگز معروف به «ذره خدا» را اعلام کردند.

وجود این ذره که جرم‌دار شدن ماده را توضیح می‌دهد به لحاظ تئوریک در سال ۱۹۶۴ پیش‌بینی‌شده بود، اما تا حدود نیم قرن پس از آن دانشمندان در جستجوی اثبات آن بودند.

این تلاش‌ها با آغاز به کار «ال. اچ. سی» یا همان «برخورد دهنده هادرونی بزرگ» در مرکز تحقیقاتی سرن سوئیس در سال ۲۰۱۰ وارد فاز نهایی شد و تنها دو سال پس از آن بود که ذره بوزون هیگز پیدا شد. کاشفان این ذره، پیتر هیگز بریتانیایی و فرانسوا انگلرت بلژیکی، جایزه نوبل فیزیک سال ۲۰۱۳ را به خود اختصاص دادند.

فابیولا جیانوتی، مدیر کل سرن، در یک کنفرانس مطبوعاتی گفت: «انتظار نداشتیم بوزون هیگز را به این سرعت ببینیم.» او اضافه کرد که زیرساخت‌های محاسباتی این مرکز بود که کشف بوزون هیگز را تسریع کرد. اما کشف این ذره چه تاثیری بر دنیای علم گذاشته است؟

دانشمندان می‌گویند کشف بوزون هیگز دنیای فیزیک ذرات را تغییر داد و در‌هایی را باز کرد که تا زمان کشف‌اش بسته بودند. جیان گیدیس، رئیس بخش فیزیک نظری سرن، در این باره می‌گوید: «فیزیک ذرات در ۱۰ سال گذشته بیشتر از ۳۰ سال گذشته تغییر کرده است.»

ویکتوریا مارتین، استاد فیزیک ذرات در دانشگاه ادینبورای اسکاتلند، با اشاره به این که کشف بوزون هیگز و اندازه‌گیری جرم آن تنها یک نقطه شروع بوده است می‌گوید: «ما ۱۰ سال گذشته را صرف آزمایش بوزون هیگز کرده‌ایم، زیرا کشف آن یک چیز بود و نحوه رفتار آن یک چیز دیگر.»

به اعتقاد دانشمندان وجود بوزون هیگز و نحوه رفتار آن سؤالاتی را درباره برخی از عمیق‌ترین حوزه‌های فیزیک بنیادی (نظیر ساختار ماده در جهان، سرنوشت جهان، پایداری جهان و چگونگی ارتباط ذرات بنیادی با یکدیگر) ایجاد کرده است.

یکی از این سوالات این است که اگر بوزون هیگز به ذرات ماده جرم می‌دهد، پس جرم خود آن از کجا می‌آید؟ دانشمندان بر این باورند که بوزون هیگز جرم خود را از برهمکنش با خودش به دست می‌آورد. با این حال این فرضیه هنوز ثابت نشده است.

اندازه‌گیری‌های شتا‌ب‌دهنده هادرونی بزرگ نشان داده است که بوزون هیگز خود جرم بالایی دارد. در واقع ۱۲۵ میلیارد الکترون ولت، که حدود ۱۲۵ برابر سنگین‌تر از یکی از پروتون‌های دارای بار مثبت در هسته اتم است.

یکی دیگر از مسائلی که دانشمندان در پی فهم آن هستند این است که هر ذره‌ای که تا کنون بشر آن را شناخته دارای اسپین کوانتومی است، به جز بوزون هیگز. تیم‌های تحقیقاتی تا کنون در تلاش بوده‌اند اسپین بوزون هیگز را به نحوی اندازه‌گیری کنند، اما تا به حال هیچ مدرکی مبنی بر وجود چنین چرخشی را پیدا نکرده‌اند. محققان می‌گویند به دلیل ماهیت میدان هیگز، بر خلاف میدان‌های گرانشی و الکترومغناطیسی، اسپین کوانتومی وجود ندارد.