نخستين بار يك فيزيكدان اسكاتلندي به نام "پيتر هيگز" در دهه 60 براي توضيح اينكه چرا ذرات ابتدايي در بين خود تا اين حد متفاوت هستند فرضيه وجود بوزون هيگز را مطرح كرد.

 

درحدود 50 سال است كه فيزيكدانان به دنبال كشف و تائيدات علمي اين ذره هستند. كشف بوزون هيگز از اهميت بسيار بالايي برخوردار است چراكه مي تواند يكي از بزرگترين مسائل فيزيك مدرن را حل كند. اين ذره، يك خاصيت ديناميك از ماده است.

 

تمام ذرات در خط اصلي، بدون جرم هستند اما برپايه اينكه چقدر در يك ميدان تصاعدي حاصل از بوزون هيگز فعل و انفعال داشته باشند كم و بيش سنگين مي شوند.

 

درحال حاضر دو آزمايش اطلس و CMS در برخورد دهنده بزرگ ذرات (LHC) در سرن سوئيس و دو آزمايش  CDF و Dzero در شتابگر تواترون (Tevatron) در لابراتوار فرمي (Fermilab) واقع در شيكاگوي آمريكا در تلاش براي كشف بوزون هيگز هستند.

 

اواخر ماه جولاي فيزيكدانان دو آزمايش CMS و اطلس در كنفرانس بين المللي Eps-Hep 2011(فيزيك پر انرژي اروپا) در گرنوبل فرانسه اعلام كردند كه به نتايج غيرمنتظره اي دست يافته اند كه مي تواند راه را براي تائيد وجود بوزون هيگز باز كند.

 

اين دانشمندان موفق به كشف توده اي از كنشهاي ذره اي جالب توجه در جرمي مابين 140 تا 145 گيگا الكترون ولت شدند.

نشانه هاي ثبت شده در ردياب اطلس و CMS از سطح اطمينان 2.8 سيگما برخوردار بودند. درجه اطمينان سيگماي 2.8 به اين معني است كه از هزار احتمال يك احتمال وجود دارد كه نتايج به دست آمده با خطاهاي آماري ارتباط داشته باشند.

 

اكنون اين دانشمندان در اجلاس دوسالانه "لپتون- فوتون" كه در شهر بمبئي هند برگزار مي شود با ارائه تازه ترين نتايج خود با ترديد اعلام كردند كه بوزون هيگز مي تواند وجود نداشته باشد.

 

اين نتايج نشان مي دهد كه ذره گريزان هيگز اگر وجود داشته باشد معلوم نيست در كجا پنهان شده است.

 

فيزيكدانان آزمايشات اطلس و CMS نشان دادند كه بوزون هيگز نمي تواند بر روي بخش وسيعي از مناطق بين 145 تا 466 گيگاالكتروولت با 95 درصد اطمينان وجود داشته باشد.

 

اين بدان معني است كه اگر اين ذره وجود داشته باشد براي كشف آن به توان بسيار بالايي از انرژي براي برخورد دادن ذرات در داخل LHC نياز است.

 

در اين خصوص "سرجو برتولوچي"، رئيس تحقيقات سرن توضيح داد: "اكنون ما در زمانهاي بسيار هيجان انگيزي براي فيزيك ذرات قرار داريم. كشفيات جديد تقريباً قابل اطمينان هستند. اگر بوزون هيگز وجود داشته باشد آزمايشات LHC به زودي آن را پيدا خواهند كرد و اگر وجود نداشته باشد، نبود آن راههاي جديدي را براي ارائه نظريه هاي جديد فيزيك باز خواهد كرد."

 

"فابيولا جانوتي" -  مدير كل پروژه اطلس در مورد اظهار داشت: "به خاطر بررسيهاي اساسي LHC ما حجم بالايي از اطلاعات جديد را در يكماه اخير ثبت كرديم. اين نتايج به ما اجازه مي دهد كه گامهاي بزرگي را به سوي درك مدل استاندارد و تحقيقات مربوط به بوزون هيگز برداريم."

 

همچنين "گوئيدو تونلي" - مدير كل پروژه CMS در ماه جولاي و پس از ارائه نتايج تحقيقات دو آزمايش اطلس و CMS در كنفرانس بين المللي Eps-Hep 2011 (فيزيك پر انرژي اروپا) در گرنوبل فرانسه در گفتگوي اخصاصي با خبرگزاري مهر در خصوص نتايج به دست آمده در مورد بوزون هيگز توضيح داد: "متاسفانه ما كاملاً مطمئن نيستيم وقايعي كه در LHC در منطقه جرم پايين ديديم نشانه اي از وجود بوزون هيگز باشد.

 

در حقيقت اين سيگنالها تنها مي تواند مربوط به نوسانات استاتيك عمق آزمايش باشند. بنابراين نياز داريم كه در اين مورد دقت بسيار بالايي كنيم. اگر آن چيزي كه ديديم اولين شاخص نشانه وجود بوزون هيگز باشد بدون شك زماني كه تعداد برخوردها را به 5 يا 10 برابر بيشتر از آنچه كه تا به امروز ثبت كرده ايم برسانيم مي توانيم صحت اين موضوع را بفهميم. پس هنوز براي كسب نتايج دقيق به كمي زمان نياز داريم."

 

وي پيش از اين در پاسخ به اين سئوال كه  LHC خواهد توانست اين ذره را همانطور كه پيش بيني شده است تا پايان سال 2012 پيدا كند، به مهر گفته بود: "اگر ماهيت وجود بوزون هيگز با ويژگيهايي كه در مدل استاندارد فرض شده است سازگار باشد به سختي بتوان از اكنون تا پايان سال آينده به اين نتايج رسيد اما مي تواند چيزي همانند آنچه كه در گذشته نيز بارها اتفاق افتاده بود رخ دهد؛ اينكه جستجوي بوزون هيگز منجر به كشف چيز ديگري شود و يا شايد به سادگي بفهميم كه نظريه شيك پروفسور هيگز در اطلاعات تجربي قياس ندارد."

 

اكنون بايد منتظر نتايج بيشتر ماند. به طوريكه LHC تا پايان سال حجم اطلاعات خود را به دو برابر خواهد رساند و به اين ترتيب دانشمندان مي توانند براي جستجوي ردپاي بوزون هيگز بررسيهاي كاملتري را انجام دهند و بايد ديد كه اين بررسيها سرانجام مي توانند توضيح دهند كه چرا اين ذرات جرم دارند يا خير.

منبع:www.hupaa.com

مجله نشنال جئوگرافی همانند هفته‌های گذشته گزیده‌ای از زیباترین تصاویر نجومی مربوط به 7 روز گذشته را منتشر کرده است که در میان آنها می‌توان به ویژه از تماشای مه- کمان رویایی قطب شمال، کهکشان حبابها و نگین‌های کیهانی لذت برد.

به گزارش خبرگزاری مهر، در گزیده عکس‌های این هفته که مجله نشنال جئوگرافی طبقه بندی کرده است تصاویری از تلسکوپهای فضایی هابل، چاندار و اسپیتزر دیده می‌شوند.

نگین‌های کیهانی ـ ستارگان بسیار عظیم در رنگهای جواهر- مانندی در این تصویر جدید از سحابی NGC 281 می‌درخشند. این عکس را ناسا از ترکیب اطلاعات جمع آوری شده توسط رصدخانه فضایی پرتوهای ایکس چاندار و تلسکوپ فضایی اسپیتزر تهیه کرده است.
 

ستارگان با جرم بالا اغلب به سختی دید می‌شوند؛ چرا که در فاصله بسیار دوری از زمین قرار دارند و توده‌های گاز و گرد و غبار کهکشان ما مانع رسیدن نور آنها به زمین می‌شوند. اما NGC 281 در بالای سطح کهکشانی قرار دارد و به همین دلیل ستاره شناسان توانستند یک چشم انداز باز از ستارگان این سحابی را که در فاصله 9 هزار و 200 سال نوری از زمین قرار دارد ارائه کنند.

یکی از نشانه های مشخص حصول بلوغ یک کهکشان مارپیچی ، تشکیل نواری از ستاره ها و گاز که همانند خط علامت "لطفا سیگار نکشید" می باشد و اطراف هسته ی کهکشان را پوشش می دهند است.ها چگونه شکل می گیرند؟

مسئله قابل توجه فقط این نیست که جسمی در فضا وجود دارد بلکه این جسم مشخص کننده هندسه فضای اطرافش می باشد. انیشتین در این مورد می گوید: همیشه عقیده بر این بوده اگر تمام ماده جهان معلوم شود، زمان و فضا باقی می مانند، در حالی که نظریه نسبیت تاکید می کند که زمان و فضا نیز همراه با ماده نابود می گردند. بنابراین ، جرم با فضا ارتباط دارد. هر جسمی باعث می شود که فضای اطرافش انحنا پیدا کند. ما به سختی متوجه چنین انحنایی در زندگی خود می شویم، زیرا با جرم های نسبتا کوچکی سروکار داریم. ولی در میدان های گرانشی بسیار قوی ، مقدار انحنا ممکن است قابل توجه باشد.

 تعدادی از رویدادهایی که اخیرا در فضا مشاهده شده اند، نشان می دهند که احتمال تمرکز مقادیر جرم در بخش های کوچکی از فضا وجود دارد. اگر ماده ای با جرم معین به اندازه ای متراکم شود که به حجم کوچکی تبدیل گردد و آن حجم برای چنین ماده‌ای بحرانی باشد، ماده تحت تاثیر گرانش خود شروع به انقباض می نماید. با انقباض بیشتر ماده ، فاجعه گرانشی گسترش می‌یابد و آنچه که فرو ریختن گرانشی نامیده می شود، آغاز می گردد. تمرکز ماده در این فرآیند افزایش می یابد و طبق نظریه نسبیت ، انحنای فضا نیز به تدریج بیشتر می گردد. سرانجام لحظه ای فرا می رسد که هیچ پرتوئی از نور ، ذره و نشانه فیزیکی دیگر نمی تواند از این قسمت که دچار فروریختن جرم شده ، خارج گردد. این جسم به عنوان سیاهچاله شناخته شده است. شعاع جسم در حال فرو ریختن که به یک سیاهچاله تبدیل می گردد، شعاع گرانشی نامیده می شود. این شعاع برای جرم خورشید سه کیلومتر و برای جرم زمین 9/0 سانتی متر است. اگر خورشید در اثر انقباض به کره‌ای با شعاع سه کیلومتر تبدیل شود، به صورت یک سیاهچاله در می آید. گرانش در سطح جسمی که شعاعش با شعاع گرانشی جرم آن برابر می باشد، فوق‌العاده شدید است. برای غلبه بر نیروی گرانشی لازم است سرعت فرار افزایش یابد، که مقدار آن بیشتر از سرعت نور می باشد. طبق نظریه خاص نسبیت که اکنون قابل قبول است، در جهان هیچ چیز نمی تواند با سرعت بیشتر از سرعت نور حرکت کند. به همین دلیل سیاهچاله ها اجازه نمی دهند هر چیزی از آنها خارج گردد. از سوی دیگر ، سیاهچاله می تواند ماده را از فضای اطراف به درون خود ببلعد و بزرگتر شود. برای توضیح تمام پدیده هایی که مربوط به سیاهچاله می شوند، فرضیه عام نسبیت لازم می باشد. بر اساس این نظریه ، گذشت زمان در میدان گرانشی قوی آهسته می باشد. برای ناظری که در خارج سیاهچاله قرار دارد، افتادن یک جسم به درون سیاهچاله مدت طولانی متوقف می گردد. در چنین حالتی ناظر فرضی در ارتبط با عمل انقباض واقعا تصویر کاملا متفاوتی را مشاهده خواهد نمود. ناظر در حالی که در ظرف مدت محدودی به شعاع گرانشی می رسد، سقوطش ادامه می یابد، تا آنکه به مرکز سیاهچاله برسد. ماده در حال فروریختن ، پس از گذشتن از شعاع گرانش به انقباض ادامه می دهد. طبق اختر فیزیک نظری جدید ممکن است سیاهچاله ها مرحله پایانی زندگی ستارگان جسیم باشند. مادامی که یک منبع انرژی در ناحیه مرکزی ستاره فعالیت می نماید، درجات حرارت بالا باعث انبساط گاز و جدا شدن لایه های بالائی آن می شود. در عین حال ، نیروی گرانشی عظیم ستاره این لایه ها را به سوی مرکز می کشاند.

  پس از آن که سوخت تامین کننده واکنش‌های هسته‌ای به مصرف رسید، درجه حرارت در ناحیه مرکزی ستاره به تدریج پایین می آید. در این مرحله تعادل ستاره به هم می خورد و ستاره تحت تاثیر نیروی گرانشی خود منقبض می گردد. تکامل و تغییر بیشتر آن به جرمش بستگی دارد. طبق محاسبات اگر جرم ستاره سه تا پنج برابر جرم خورشید باشد، مرحله پایانی انقباض آن ممکن است باعث فروریختن گرانشی و تشکیل سیاهچاله گردد.