مقاله ی جدید ...

فیزیکدانان فاش کردند که این نظریه وسوسه انگیز مبنی بر اینکه نیروی پنجم طبیعت می تواند وجود داشته باشد به لطف لرزش غیرمنتظره ذره زیر اتمی تقویت شده است.بر اساس درک کنونی، چهار نیروی اساسی در طبیعت وجود دارد که سه مورد از آنها - نیروی الکترومغناطیسی و نیروهای هسته ای قوی و ضعیف - توسط مدل استاندارد فیزیک ذرات توضیح داده شده است.با این حال، این مدل نیروی بنیادی شناخته شده دیگر، گرانش یا ماده تاریک - یک ماده عجیب و اسرارآمیز که تصور می شود حدود 27 درصد از جهان را تشکیل می دهد، توضیح نمی دهد.اکنون محققان گفته اند که می تواند نیروی بنیادی دیگری، پنجمین، وجود داشته باشد.دکتر میتش پاتل، از امپریال کالج لندن، می‌گوید: «ما در مورد نیروی پنجم صحبت می‌کنیم، زیرا لزوماً نمی‌توانیم رفتار [در این آزمایش‌ها] را با چهار نیرویی که می‌دانیم توضیح دهیم.»این داده‌ها از آزمایش‌هایی در تأسیسات شتاب‌دهنده ذرات Fermilab ایالات‌متحده به دست می‌آیند که چگونگی حرکت ذرات زیراتمی به نام میون - شبیه به الکترون‌ها اما حدود 200 برابر سنگین‌تر - در یک میدان مغناطیسی را بررسی کردند.پاتل می‌گوید که میون‌ها در چرخش حول محور میدان مغناطیسی، کمی شبیه به چرخش یک کودک عمل می‌کنند. با این حال، با حرکت میون‌ها، تکان می‌خورند. فرکانس آن لرزش را می توان با مدل استاندارد پیش بینی کرد.اما به نظر نمی رسد نتایج تجربی FermiLab با این پیش بینی ها مطابقت داشته باشد.پروفسور جان باترورث از دانشگاه کالج لندن، که بر روی آزمایش اطلس در برخورد دهنده بزرگ هادرون (LHC) در سرن کار می کند، گفت: «تغییرات به دلیل نحوه تعامل میون با یک میدان مغناطیسی است. آنها را می توان در مدل استاندارد بسیار دقیق محاسبه کرد، اما این محاسبه شامل حلقه های کوانتومی است که ذرات شناخته شده در آن حلقه ها ظاهر می شوند.اگر اندازه‌گیری‌ها با پیش‌بینی مطابقت نداشته باشند، می‌تواند نشانه‌ای از وجود ذره‌ای ناشناخته باشد که در حلقه‌ها ظاهر می‌شود – که برای مثال می‌تواند حامل نیروی پنجم باشد.»این یافته ها به دنبال کار قبلی FermiLab است که نتایج مشابهی را نشان می دهد.اما پاتل گفت که "مگس در پماد وجود دارد" و خاطرنشان کرد که بین نتایج اولیه و داده های جدید، عدم اطمینان در مورد پیش بینی نظری فرکانس افزایش یافته است.او گفت که این می تواند وضعیت را تغییر دهد. پاتل گفت: "شاید آنچه آنها می بینند تفکر علمی استاندارد باشد - به اصطلاح مدل استاندارد."مسائل دیگری نیز وجود دارد. باترورث گفت: "اگر این اختلاف تایید شود، مطمئن خواهیم بود که چیز جدید و هیجان انگیزی وجود دارد اما دقیقاً مطمئن نیستیم که چیست.«در حالت ایده‌آل، این اختلاف ایده‌های نظری جدیدی را ارائه می‌کند که منجر به پیش‌بینی‌های جدید می‌شود – برای مثال، در مورد اینکه چگونه می‌توانیم ذره‌ای را که حامل نیروی جدید است، پیدا کنیم، اگر این همان چیزی است که هست. سپس تایید نهایی ساخت آزمایشی برای کشف مستقیم آن ذره خواهد بود."آزمایش‌ها در Fermilab تنها آزمایش‌هایی نیستند که امکان نیروی پنجم را پیشنهاد می‌کنند: کار در LHC نیز یافته‌های وسوسه‌انگیزی را ایجاد کرده است، البته با نوع متفاوتی از آزمایش‌ها که به سرعت تولید میون‌ها و الکترون‌ها در هنگام واپاشی ذرات خاص می‌پردازد. اما پاتل، که روی آزمایش‌های LHC کار می‌کرد، گفت که این نتایج اکنون کمتر منسجم هستند.او گفت: «آنها آزمایش‌های مختلفی هستند، چیزهای مختلفی را اندازه‌گیری می‌کنند و ممکن است ارتباطی وجود داشته باشد یا نباشد.باترورث اضافه کرد که فرکانس غیرمنتظره تکان‌های میون‌ها یکی از طولانی‌ترین و مهم‌ترین اختلافات بین اندازه‌گیری و مدل استاندارد بود.او گفت: «این اندازه‌گیری یک دستاورد بزرگ است و بعید است که اکنون اشتباه باشد. بنابراین اگر پیش‌بینی‌های تئوری مرتب شوند، این در واقع می‌تواند اولین مدرک تایید شده برای نیروی پنجم باشد، یا چیز عجیب دیگری و فراتر از مدل استاندارد.اما به نظر نمی رسد نتایج تجربی FermiLab با این پیش بینی ها مطابقت داشته باشد.پروفسور جان باترورث از دانشگاه کالج لندن، که بر روی آزمایش اطلس در برخورد دهنده بزرگ هادرون (LHC) در سرن کار می کند، گفت: «تغییرات به دلیل نحوه تعامل میون با یک میدان مغناطیسی است. آنها را می توان در مدل استاندارد بسیار دقیق محاسبه کرد، اما این محاسبه شامل حلقه های کوانتومی است که ذرات شناخته شده در آن حلقه ها ظاهر می شوند.اگر اندازه‌گیری‌ها با پیش‌بینی مطابقت نداشته باشند، می‌تواند نشانه‌ای از وجود ذره‌ای ناشناخته باشد که در حلقه‌ها ظاهر می‌شود – که برای مثال می‌تواند حامل نیروی پنجم باشد.»این یافته ها به دنبال کار قبلی FermiLab است که نتایج مشابهی را نشان می دهد.اما پاتل گفت که "مگس در پماد وجود دارد" و خاطرنشان کرد که بین نتایج اولیه و داده های جدید، عدم اطمینان در مورد پیش بینی نظری فرکانس افزایش یافته است.او گفت که این می تواند وضعیت را تغییر دهد. پاتل گفت: "شاید آنچه آنها می بینند تفکر علمی استاندارد باشد - به اصطلاح مدل استاندارد."مسائل دیگری نیز وجود دارد. باترورث گفت: "اگر این اختلاف تایید شود، مطمئن خواهیم بود که چیز جدید و هیجان انگیزی وجود دارد اما دقیقاً مطمئن نیستیم که چیست.«در حالت ایده‌آل، این اختلاف ایده‌های نظری جدیدی را ارائه می‌کند که منجر به پیش‌بینی‌های جدید می‌شود – برای مثال، در مورد اینکه چگونه می‌توانیم ذره‌ای را که حامل نیروی جدید است، پیدا کنیم، اگر این همان چیزی است که هست. سپس تایید نهایی ساخت آزمایشی برای کشف مستقیم آن ذره خواهد بود."آزمایش‌ها در Fermilab تنها آزمایش‌هایی نیستند که امکان نیروی پنجم را پیشنهاد می‌کنند: کار در LHC نیز یافته‌های وسوسه‌انگیزی را ایجاد کرده است، البته با نوع متفاوتی از آزمایش‌ها که به سرعت تولید میون‌ها و الکترون‌ها در هنگام واپاشی ذرات خاص می‌پردازد. .اما پاتل، که روی آزمایش‌های LHC کار می‌کرد، گفت که این نتایج اکنون کمتر منسجم هستند.او گفت: «آنها آزمایش‌های مختلفی هستند، چیزهای مختلفی را اندازه‌گیری می‌کنند و ممکن است ارتباطی وجود داشته باشد یا نباشد.باترورث اضافه کرد که فرکانس غیرمنتظره تکان‌های میون‌ها یکی از طولانی‌ترین و مهم‌ترین اختلافات بین اندازه‌گیری و مدل استاندارد بود.او گفت: «این اندازه‌گیری یک دستاورد بزرگ است و بعید است که اکنون اشتباه باشد. بنابراین اگر پیش‌بینی‌های تئوری مرتب شوند، این در واقع می‌تواند اولین مدرک تایید شده برای نیروی پنجم باشد - یا چیز عجیب دیگری و فراتر از مدل استاندارد.