مشاركت ايران در شكار ذره فراري «هيگز» در مركز تحقيقات هسته‌يي اروپا

مركز تحقيقات هسته‌يي اروپا (سرن) با اعلام غيرمنتظره برگزاري نشستي مطبوعاتي در روز چهارشنبه با حضور پنج فيزيك‌پيشه صاحب نام در حوزه ذرات، اميدها و گمانه زني‌هاي زيادي را در خصوص اعلام احتمالي خبر كشف ذره گريزان و اسرارآميز «بوزون هيگز» در اين نشست مطبوعاتي دامن زده است.

به گزارش خبرنگار علمي خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، نشست مطبوعاتي مركز تحقيقات هسته‌يي اروپا در ژنو قرار است به طور زنده در تمام کشورهای فعال در اين پروژه پخش شود.

پژوهشگاه دانش هاي بنيادي (مركز تحقيقات فيزيك نظري و رياضيات) هم كه مركز ايراني فعال در سرن است در نمابري با تصريح اين مطلب كه قرار است روز چهارشنبه خبر كشف علمي مهمي از سوي آزمايشگاه سرن اعلام شود از خبرنگاران علمي دعوت كرده در نشست مطبوعاتي كه ظهر چهارشنبه همزمان با نشست مطبوعاتي مركز تحقيقات هسته يي اروپا(سرن) كه در محل اين پژوهشگاه برگزار مي شود حضور يابند.

انتظار مي‌رود كه دانشمندان برخورددهنده بزرگ هادروني سرن از 99.99 درصد قاطعيت در مورد كشف اين ذره سخن بگويند كه به سطح «چهار سيگما» نيز معروف است.

بوزون هيگز چيست؟


بوزون هیگز (Higgs boson)، یک ذره بنیادی اولیه فرضی دارای جرم است که وجود آن توسط مدل استاندارد فیزیک ذرات بنيادي پیش‌بینی شده است. در مدلي كه براي ذرات بنيادي داريم، ذرات بدون جرم فرض مي‌شوند و بر اساس مكانيزمي كه براي توضيح جرم ذرات توسط هيگز پيشنهاد شده، ذره‌اي وجود دارد كه بقيه ذرات در برخورد با آن داراي جرم مي‌شوند كه اين ذره به نام همين دانشمند - هيگز - خوانده مي‌شود.

مشاهده تجربی این ذره ممکن است بتواند درباره چگونگی جرم‌دار شدن ماده توسط ذرات بنیادی بدون جرم دیگر، توضیح دهد. به طور خاص، بوزون هیگز، احتمالاً می‌تواند دلایلی برای تفاوت‌های بین فوتون که بدون جرم است و بوزون‌های W و Z که نسبتاً پرجرم هستند، ارائه کند.

جرم ذرات بنیادی، تفاوت‌های بین الکترومغناطیس (که توسط فوتون‌ها ایجاد می‌شود) و نیروی هسته‌‌يي ضعیف (که توسط بوزون‌های W و Z ایجاد می‌شود) در ساختار میکروسکوپیک ماده مؤثر هستند؛ بنابراین، بوزون هیگز - در صورت وجود- یک مؤلفه بسیار مهم در دنیای ماده است.

احتمال می‌رود این ذره تنها در کسری از ثانیه و هنگامی که ذرات بنیادی دیگر با سرعت‌های بالا با یکدیگر برخورد کرده و متلاشی می‌شوند، تولید شود. فیزیک‌دانان تاکنون از برخورددهنده‌های متعددی برای کشف این ذره استفاده کرده‌اند و به اعدادی نزدیک به هم برای جرم احتمالی این ذره دست‌یافته‌اند ولي تا کنون، هیچ آزمایشی بوزون هیگز را تشخیص نداده است.

با اين حال، براساس اطلاعات تازه از بزرگ‌ترین برخورد دهنده‌های ذرات در جهان یعنی سرن و تواترون بعيد نيست كه بوزون هیگز به زودی شناسايي شود.

تام كيبل، ‌استاد بازنشسته 79 ساله فيزيك در امپريال كالج لندن و پيتر هيگز از دانشگاه ادينبورگ كه اين ذره به نام وي نام‌گذاري شده از فيزيكدانان برجسته‌اي هستند كه براي نشست خبري روز چهارشنبه در سوئيس دعوت شده‌اند.

كيبل در گفت‌وگو با روزنامه ساندي تايمز گفت: حدس من اين است كه احتمالا نتايج بسيار مثبتي وجود داشته كه از ما براي شركت در اين مراسم دعوت كرده‌اند.

كشف احتمالي اين ذره، كشفي در لبه علم بوده و نبايد انتظار داشته باشيم چنين كشفي در صورت وقوع در زندگي ما تغيير ايجاد كند. مثل نظريه نسبيت انشتين كه شايد خود او هم تصور نمي‌كرد در كمتر از نيم قرن به تاسيس نيروگاه‌هاي بزرگ اتمي و كاربردهاي متنوع فناوري هسته‌يي منجر شود. در مورد اين كشف هم مي‌توان انتظار داشت با پيشرفت‌هاي مستمر فناوري‌، روزي كاربردهاي عملي آن را شاهد باشيم.

البته نبايد فراموش كرد كه صرف مطالعات و آزمايش‌هايي كه در زمينه فيزيك ذرات و شتابگرها انجام شده و مستلزم تجهيزات و فناوري‌هاي تازه است، خود موتور پيشي برنده پيشرفت‌هاي علمي و فناوري مي‌شود كه مي‌تواند به علم روزمره و كاربردهاي فني معمول هم كمك كند.

مشاركت ايران در طرح شتابگر بزرگ هادروني سرن


آزمايش‌ها و تحقيقات مجموعه عظيم شتابگر بزرگ هادروني كه مستلزم ميلياردها دلار بودجه است، توسط يك يا چند كشور محدود قابل انجام نيست و حدود چهار هزار استاد و دانشجو از بيش از چهل كشور دنيا از جمله ايران در آن مشاركت دارند. البته زمينه‌هاي همكاري محققان در اين طرح بسيارمتنوع بوده و از گرفتن اطلاعات تا مانيتورينگ و آناليز داده‌ها و حذف نويزها را شامل مي‌شود.

در حال حاضر حدود 10 دانش آموخته دكتري و پنج، شش دانشجوي ايراني در تحقيقات مختلف شتابگر بزرگ هادروني سرن همكاري دارند و ضمن حضور مستقيم در شيفت‌هاي داده‌گيري شتابگر در سوييس مستقر است بخشي از آناليز و بررسي داده‌ها را در ايران انجام مي‌دهند و در واقع حضوري كاملا موثر در پيشبرد اين طرح دارند.

در حال حاضر حدود 10 دانش آموخته دكتري و پنج، شش دانشجوي ايراني در تحقيقات مختلف شتابگر بزرگ هادروني سرن همكاري دارند و ضمن حضور مستقيم در شيفت‌هاي داده‌گيري شتابگر در سوييس مستقر است بخشي از آناليز و بررسي داده‌ها را در ايران انجام مي‌دهند و در واقع حضوري كاملا موثر در پيشبرد اين طرح دارند.

تلاش فيزيك‌پيشگان آمريكا براي پيش‌دستي در اعلام كشف بوزون هيگز


در آستانه نشست مطبوعاتي روز چهارشنبه سرن، «آزمايشگاه شتاب‌دهنده ملي فرمي» در ايلينويز آمريكا هم از نزديكي شواهد خود به اثبات وجود ذره گريزان «بوزون هيگز» خبر داد. البته بقاياي به وجود آمده از چندين تريليون برخورد بين پرتوهاي پروتون و ضد پروتون در 10 سال اخير در شتاب‌دهنده متوقف‌شده «تواترون» در خارج از شهر شيكاگو هنوز شواهد علمي كافي براي اثبات كشفيات محققان شتاب‌دهنده ملي فرمي را به دست نداده است.

بقاياي برخوردي مشابه نشانگر وجود ذره هيگز همچنين ممكن است متعلق به ديگر ذرات زيراتمي باشد.

راب روزر، فيزيكدان آزمايشگاه فرمي اظهار كرد: اين بهترين سوال موجود در حال حاضر است. داده‌هاي «تواترون» با قدرت به موجوديت بوزون هيگز اشاره داشته اما از نتايج آزمايشات «برخورددهنده بزرگ هادروني» در اروپا براي تاييد اين اكتشاف استفاده خواهد شد.

فيزيكداناني كه با آزمايشگاه فرمي مرتبط نيستند نيز خوش‌بيني محتاطانه خود را از امكان كشف نهايي اين ذره اعلام كرده‌اند.

دان تووي، استاد فيزيك ذرات در دانشگاه شفيلد گفت: به نظر مي رسد كه اين نشانه‌هاي جالب از تواترون از نتايج به دست آمده توسط برخورددهنده بزرگ هادروني كه سرن در ماه دسامبر اعلام كرد، حمايت مي‌كند. اين نتايج از اهميت ويژه‌اي برخوردار است چرا كه آنها از يك شيوه كاملا متفاوت و مكمل براي جست‌وجوي ذره بووزون هيگز استفاده مي‌كنند. اين مساله به ما اطمينان بيشتري داده كه آنچه مي‌بينيم در حقيقت شواهدي از فيزيك جديد به جاي يك اشتباه آماري است.با اين حال هيچ‌كس آماده اعلام پيروزي نيست.

تووي افزود: ما بايد تا چهارشنبه و جديدترين نتايج برخورددهنده بزرگ هاردوني پيش از ارائه يك تصوير كامل صبر كنيم.

اگرچه جيمز گيليز، سخنگوي سرن نتايج آزمايشگاه فرمي را نتايج خوبي خوانده، به سرعت افزوده است: ديدن چگونگي همراهي اين نتايج با نتايج سرن در روز چهارشنبه بسيار جالب خواهد بود. طبيعا به عنوان داور نهايي خواهد بود و ما بايد تا پيش از اطمينان از كشف ذره بوزون هيگز كمي صبور باشيم.

ژوئيه، ماه موعود براي كشف بزرگ است؟


به گزارش ايسنا، تام لكامپته، دانشمند آزمايشگاه ملي آرگونه كه براي سرن كار كرده و از نتايج آگاه است،‌اظهار كرده كه اطمينان دارد ذره هيگز وجود يا عدم وجود خود را امسال به نمايش خواهد گذاشت.

وي اما فاش نكرد كه آيا نتايج برنامه‌ريزي شده براي اعلام در روز چهارشنبه قطعي خواهد بود يا خير.

لكامپته گفت: مي‌دانم كه سال 2012 سال حتمي براي اعلام نظر در خصوص وجود ذره بوزون هيگز است اما نمي‌توانم بگويم كه ماه ژوئيه(ماه ميلادي جاري)، ماه موعود است.