تويت
ما هي القوة الخامسة في الطبيعة ؟ و هل اكتشفها العلماء ؟ قد تكون الفيزياء غامضة جدًا في بعض الأحيان، ولكن أحد الجوانب الأكثر وضوحًا فيها هو أن كل شيء في الكون يتم التحكم به من قبلاربع قوى الأساسية: الجاذبية، الكهرومغناطيسية، والقوى النووية القوية والضعيفة.
اقرأ ايضًا:
ولكن الآن علماء الفيزياء في المجر يعتقدون أنهم قد وجدوا أدلة على وجود قوة خامسة غامضة، وإذا تم التأكد منها، فإن ذلك يعني إننا بحاجة الى إعادة النظر في فهمنا لكيفية عمل الكون
قبل أن نخوض فى التفاصيل، دعونا نُراجع سريعًا تلك القوى الأربعة ، فهم جزء هام في النموذج القياسي للكون ، الذي يُفسر كل سلوك نلاحظه والجزيئات التي نراها في الكون
بدءًا من مستوى حجمي كبير، فقوى الجاذبية هي المسؤولة عن عقد الكواكب معًا ، والقوة الكهرومغناطيسية هو المسئولة عن حفظ جزيئات المادة معًا
وعلى مستوى أصغر حجمًا نجد: القوة النووية القوية وهي المسؤولة عن تماسك الانوية بالذرات، والقوة النووية الضعيفة والتى تساعد بالإضمحلال الإشعاعي لبعض الذرات، هذه القوى تفسر الكثير من الظواهر التى نراها على المستويين الكبير والصغير
شوهد دليل على القوة الخامسة في العام الماضي، عندما أكد فريق من الأكاديمية المجرية للعلوم أنه عندما تم إطلاق البروتونات على الليثيوم-7، وبعد اختراقها له ، لوحظ ظهور بوزونات ضوئية أثقل 34 مرة من كتلة الإلكترون
رغم أثارة التجربة ، إلا أنه تم التغاضي عن الورقة البحثية، حتى قام فريق في الولايات المتحدة بنشر تحليلات للبيانات في نهاية الشهر الماضي،على arXivموقع
يُقاد فريق الولايات المتحدة، من قبل جوناثان فنغ من جامعة كاليفورنيا في ايرفين** ، أظهروا أن البيانات لم تتعارض مع التجارب السابقة، وتحسب أن البوزون الجديد يمكن أن يحمل القوة الأساسية الخامسة
لم يتم مراجعة تلك الورقة حتى الآن، ولكن تم تحميلها حتى يتسنى لفيزيائيين آخرين التدقيق في النتائج وإضافة النتائج الخاصة بهم، وهو ما يحدث الآن
كما ذكرت مجلة نيتشر**، أن الباحثين في جميع أنحاء العالم يتسابقون لإجراء الاختبارات ، ويمكننا أن نتوقع النتائج في غضون عام من الآن
ليست هذه المرة الأولى التي يعلن فيها الباحثين الكشف عن القوة الخامسة، ولكن على مدى العقد الماضي؛ أعتقد العديد من العلماء أنه قد يكون هناك جسيم يسمى “فوتون الظلام”، والذي يمكن أن يحمل القوة الجديدة التي من شأنها أن تفسر المادة المظلمة – تلك المادة غير المرئية التي تشكل أكثر من 80 في المئة من كتلة الكون-
هذا ما كان الفريقُ يبحث عنه، بقيادة الفيزيائي أتيلا**، حيث أطلقوا البروتونات على أهداف رقيقة من الليثيوم-7، ادى هذا الاصطدام الى خلق نوى البريليوم 8 الغير مستقرة، والتي أضمحلت لاحقًا إلى أزواج من الإلكترونات والبوزيترونات
طبقًا للنموذج العياري، يجب على الفيزيائيين أن يلاحظوا أن عدد الأزواج -المتكونة من الالكترون والبوزيترون- التي تتم مراقبتها ينخفض كلما اتسعت الزاوية التي تفصل بين الطريقين الذين يسلكهما كل من الإلكترون والبوزيترون
ولكن هذا لم يكن ما شاهده الفريق – ففي حوالي 140 درجة، قفز عدد هذه الأزواج، وخلق عثرة قبل أن يتراجع من جديد في زوايا أعلى وهكذا ناقضت التجربة النموذج العياري لذا لا بد من وجود تفسير آخر.
ولتفسير التجربة السابقة كانت هذه ال”عثرة” دليل على وجود جسيمات جديدة، وفقًا ل Krasznahorkay وفريقه. أنهم رأوا أن كتلة هذا الجسيم الجديد سيكون حوالي 17 (megaelectronvolts) ، وهي ليست الكتلة المتوقعة ل”فوتون الظلام” ولكن يمكن أن تكون دليلًا على شيء آخر تمامًا. وقال Krasznahorkay “نحن واثقون جدًا حول النتائج التجريبية لدينا” ويقول إن فرصة كون هذه الثغرة شاذة حوالي 1 في 200 مليار (ولكن دعونا نأخذ في الاعتبار أن أي فريق آخرلم يؤكد هذا حتى الآن).
لم يشمل التحليل من قبل فريق فنغ** في الولايات المتحدة تكرار التجربة، ولكنهم أستخدموا الحسابات الرياضية للتحقق من ذلك، نظريًا، واقترح أن الأكتشاف يمكن أن يكون مسؤول عن الكشف عن قوة أساسية جديدة مثل كل العلماء الجيدين، مجتمع علماء الفيزياء مشكك جدًا ، خصوصًا بعد رؤية بوزونات ضوئية فائقة لم يكن متوقعا العثور عليها يقول جيسي ثالر** من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، الذي لم يشارك في أي من الدراسات القائمة، “ربما نحن نشاهد لأول مرة نظرة في الفيزياء وراء الكون المرئي”.
نأمُل أن يُعطينا مجتمع البحوث الدولي المزيد من البيانات للتحليل في العام المقبل، ونأمل أن لا نضطر إلى الانتظار طويلًا لمعرفة النتائج.
اقرأ ايضًا:
ولكن الآن علماء الفيزياء في المجر يعتقدون أنهم قد وجدوا أدلة على وجود قوة خامسة غامضة، وإذا تم التأكد منها، فإن ذلك يعني إننا بحاجة الى إعادة النظر في فهمنا لكيفية عمل الكون
قبل أن نخوض فى التفاصيل، دعونا نُراجع سريعًا تلك القوى الأربعة ، فهم جزء هام في النموذج القياسي للكون ، الذي يُفسر كل سلوك نلاحظه والجزيئات التي نراها في الكون
بدءًا من مستوى حجمي كبير، فقوى الجاذبية هي المسؤولة عن عقد الكواكب معًا ، والقوة الكهرومغناطيسية هو المسئولة عن حفظ جزيئات المادة معًا
وعلى مستوى أصغر حجمًا نجد: القوة النووية القوية وهي المسؤولة عن تماسك الانوية بالذرات، والقوة النووية الضعيفة والتى تساعد بالإضمحلال الإشعاعي لبعض الذرات، هذه القوى تفسر الكثير من الظواهر التى نراها على المستويين الكبير والصغير
شوهد دليل على القوة الخامسة في العام الماضي، عندما أكد فريق من الأكاديمية المجرية للعلوم أنه عندما تم إطلاق البروتونات على الليثيوم-7، وبعد اختراقها له ، لوحظ ظهور بوزونات ضوئية أثقل 34 مرة من كتلة الإلكترون
رغم أثارة التجربة ، إلا أنه تم التغاضي عن الورقة البحثية، حتى قام فريق في الولايات المتحدة بنشر تحليلات للبيانات في نهاية الشهر الماضي،على arXivموقع
يُقاد فريق الولايات المتحدة، من قبل جوناثان فنغ من جامعة كاليفورنيا في ايرفين** ، أظهروا أن البيانات لم تتعارض مع التجارب السابقة، وتحسب أن البوزون الجديد يمكن أن يحمل القوة الأساسية الخامسة
لم يتم مراجعة تلك الورقة حتى الآن، ولكن تم تحميلها حتى يتسنى لفيزيائيين آخرين التدقيق في النتائج وإضافة النتائج الخاصة بهم، وهو ما يحدث الآن
كما ذكرت مجلة نيتشر**، أن الباحثين في جميع أنحاء العالم يتسابقون لإجراء الاختبارات ، ويمكننا أن نتوقع النتائج في غضون عام من الآن
ليست هذه المرة الأولى التي يعلن فيها الباحثين الكشف عن القوة الخامسة، ولكن على مدى العقد الماضي؛ أعتقد العديد من العلماء أنه قد يكون هناك جسيم يسمى “فوتون الظلام”، والذي يمكن أن يحمل القوة الجديدة التي من شأنها أن تفسر المادة المظلمة – تلك المادة غير المرئية التي تشكل أكثر من 80 في المئة من كتلة الكون-
هذا ما كان الفريقُ يبحث عنه، بقيادة الفيزيائي أتيلا**، حيث أطلقوا البروتونات على أهداف رقيقة من الليثيوم-7، ادى هذا الاصطدام الى خلق نوى البريليوم 8 الغير مستقرة، والتي أضمحلت لاحقًا إلى أزواج من الإلكترونات والبوزيترونات
طبقًا للنموذج العياري، يجب على الفيزيائيين أن يلاحظوا أن عدد الأزواج -المتكونة من الالكترون والبوزيترون- التي تتم مراقبتها ينخفض كلما اتسعت الزاوية التي تفصل بين الطريقين الذين يسلكهما كل من الإلكترون والبوزيترون
ولكن هذا لم يكن ما شاهده الفريق – ففي حوالي 140 درجة، قفز عدد هذه الأزواج، وخلق عثرة قبل أن يتراجع من جديد في زوايا أعلى وهكذا ناقضت التجربة النموذج العياري لذا لا بد من وجود تفسير آخر.
ولتفسير التجربة السابقة كانت هذه ال”عثرة” دليل على وجود جسيمات جديدة، وفقًا ل Krasznahorkay وفريقه. أنهم رأوا أن كتلة هذا الجسيم الجديد سيكون حوالي 17 (megaelectronvolts) ، وهي ليست الكتلة المتوقعة ل”فوتون الظلام” ولكن يمكن أن تكون دليلًا على شيء آخر تمامًا. وقال Krasznahorkay “نحن واثقون جدًا حول النتائج التجريبية لدينا” ويقول إن فرصة كون هذه الثغرة شاذة حوالي 1 في 200 مليار (ولكن دعونا نأخذ في الاعتبار أن أي فريق آخرلم يؤكد هذا حتى الآن).
لم يشمل التحليل من قبل فريق فنغ** في الولايات المتحدة تكرار التجربة، ولكنهم أستخدموا الحسابات الرياضية للتحقق من ذلك، نظريًا، واقترح أن الأكتشاف يمكن أن يكون مسؤول عن الكشف عن قوة أساسية جديدة مثل كل العلماء الجيدين، مجتمع علماء الفيزياء مشكك جدًا ، خصوصًا بعد رؤية بوزونات ضوئية فائقة لم يكن متوقعا العثور عليها يقول جيسي ثالر** من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، الذي لم يشارك في أي من الدراسات القائمة، “ربما نحن نشاهد لأول مرة نظرة في الفيزياء وراء الكون المرئي”.
نأمُل أن يُعطينا مجتمع البحوث الدولي المزيد من البيانات للتحليل في العام المقبل، ونأمل أن لا نضطر إلى الانتظار طويلًا لمعرفة النتائج.