دانشمندان گروه فیزیک پر انرژی (HEP) دانشگاه ویتواترسند در ژوهانسبورگ وجود ذره بنیادی جدیدی را پیش بینی می کنند: ذره بنیادی جدید با عنوان ” مادالا “(Madala) می تواند در درک بهتر ماده تاریک موثر واقع شود.

تصویر کامپیوتری از شتاب دهنده ی ذره ی LHL سرن در تونل ساخته شده برای شتاب دهنده ی LEP

تصویر کامپیوتری از شتاب دهنده ی ذره ی LHL سرن در تونل ساخته شده برای شتاب دهنده ی LEP که البته در سال ۲۰۰۰ میلادی بسته شد.

این گروه از محققان با بهره‌گیری از داده های بدست آمده از یک سری آزمایشات که به کشف و اولین کاوش در خصوص ذره بنیادی هیگز در سازمان تحقیقات هسته ای اروپا منجر شد، فرضیه ی مادالا را در توصیف ذره بنیادی جدید مطرح کردند. آزمایش بعد از تعطیلی ۲٫۵ ساله ی مرکز شتاب دهنده بزرگ هادرونی(LHC) در سال های ۲۰۱۵ و ۲۰۱۶ تکرار شد. داده های ارائه شده از آزمایش های LHC در سال ۲۰۱۶ یک سری ویژگی ها را در داده ها تأیید کرده است و همین عامل باعث ارائه فرضیه ی “مادالا” گردید.

پروفسور بروس ملادو رهبر گروه تحقیقاتی فیزیک پر انرژی در دانشگاه ویتز خاطر نشان کرد: « بر پایه ی یک سری ویژگی های حاصل از آزمایشات در مرکز شتاب دهنده بزرگ و داده های گردآوری شده تا پایان سال ۲۰۱۲ میلادی، گروه محققان دانشگاه ویتز با همکاری دانشمندانی از کشورهای هند و سوئد توانست فرضیه مادالا را به پیش بکشد.» تیم تحقیقاتی مادالا در دانشگاه ویتز متشکل است از حدود ۳۵ دانشجوی اهل آفریقای جنوبی، آفریقا و محققانی که هم اکنون در خصوص بررسی داده های ارسال شده از آزمایشات شتاب دهنده هستند. بررسی های پدیده شناسی نظریه پردازانی از قبیل پروفسور آلن کورنل و دکتر موکش کومار ادامه دارد. تمامی این فعالیت ها در دانشگاه ویتز ژوهانسبورگ به انجام می رسد.

برخورد پروتون-پروتون CMS واقعی که درآن دو الکترون پر انرژی و دو موآن پرانرژی مشاهده می شود

این فرضیه به بررسی وجود ذره بنیادی و میدان جدیدی مشابه با ذره بنیادی هیگز می پردازد. با این حال، ذره بنیادی هیگز در مدل استاندارد فیزیک تنها با ماده شناخته شده برهمکنش می کند ولی برهمکنش ذره بنیادی مادالا با ماده تاریک به ثبت رسیده است. این ذره در حدود ۲۷% کیهان را تشکیل می دهد. “ملادو” معتقد است که فیزیک امروزی به مانند زمان اینشتین و پدران مکانیک کوانتومی در مسیرهای بسیار پیچیده ای گام بر می دارد. فیزیک کلاسیک در توضیح تعدادی از پدیده ها ناکام مانده و در نتیجه، بایستی با مفاهیم جدید و انقلابی در آن ایجاد شود، مفاهیمی نظیر نسبیت و فیزیک کوانتومی که تمامی اینها زمینه ساز به وجود آمدن فیزیک مدرن شد.

نظریه ای که در درک برهمکنش های اساسی طبیعت تاثیرگذار ظاهر می شود، در فیزیک کوانتومی با عنوان مدل استاندارد فیزیک از آن یاد می کنند. با کشف ذره بنیادی هیگز در مرکز شتاب دهنده بزرگ هادرونی در سال ۲۰۱۲ میلادی، که موفق به دریافت جایزه نوبل فیزیک در سال ۲۰۱۳ شد، مدل استاندارد فیزیک هم اکنون کامل می باشد. با این وجود، این مدل برای توصیف و بررسی یک سری از پدیده ها مانند ماده تاریک، کافی نیست.

دانشمندان در حال کار بر روی بخش درونی سرماسنج ATLAS

جهان از جرم و انرژی تشکیل یافته است. جرمی که امکان لمس، مشاهده و بوییدن آن برای ما وجود دارد، جرمی که به کمک ذره بنیادی هیگز توضیح داده می شود، تنها ۴% از سهم جرم-انرژی جهان را به خود اختصاص می دهد. بقیه جرم موجود در جهان ناشناخته است، علی رغم اینکه در حدود ۲۷% جهان پیرامون ما را تشکیل می دهد. گام بزرگ بعدی برای فیزیک برهمکنش های اساسی در درک ماهیت ماده تاریک خلاصه می شود: ماده تاریک از چه چیزی ساخته شده است؟ چند نوع ذره مختلف در آن وجود دارد؟ برهمکنش آنها با یکدیگر چگونه اتفاق می افتد؟ چگونه با ماده شناخته شده برهمکنش می کنند؟ آیا میتواند در توضیح تکامل جهان اطلاعاتی را در اختیار ما قرار دهد؟

کشف ذره بوزون هیگز در مرکز شتاب دهنده هاردونی بزرگ دروازه های علم فیزیک را به روی اکتشافات تکان دهنده ی بیشتری باز کرد که از جمله آنها می توان به مشاهده ذرات بنیادی جدیدی اشاره کرد که با نیروها و ذرات ناشناخته ارتباط داشته اند. این ذرات جدید می توانند در توضیح منشأ ماده تاریک ناشناخته در جهان به کمک دانشمندان بیایند. با پیش بینی فرضیه مادالا، گام های بزرگی برداشته شد و هم اکنون دانشمندان جوان گروه فیزیک پر انرژی دانشگاه ویتز به کاوش های خود در این زمینه ادامه می دهند. برخی از این دانشمندان عبارتند از دکتر دیپارک کار و دکتر ژیفنگ روئان دو همکار دانشگاهی که سال ها تجربه در مرکز LHC اندوخته اند.

منبع: bigbangpage.com - phys.org