الکترون‌ها جاودانه هستند!

[Mohammad Aref 120,438]

دانشمندان ایتالیایی طی تحقیقی جدید، حداقل طول عمر الکترون‌ها را پنج کوینتیلیون (میلیارد میلیارد) برابر سن جهان برآورد کردند. الکترون‌ها یکی از واحدهای سازنده جهان هستند که بار الکتریکی منفی دارند و به ما این امکان را می‌دهند که از زندگی مدرن لذت ببریم. هرگز هیچ بحثی در خصوص ثبات و پایداری الکترون‌ها نبوده است، اما تعیین محدوده طول عمر آنها به دانشمندان امکان می‌دهد که درک بهتری از اصول بنیادی حاکم بر جهان داشته باشند.

 

در یک مطالعه جدید محققان ایتالیایی با استفاده از آشکارساز نوترینو Borexino زوال تدریجی الکترون‌ها را در مدت ۴۰۸ روز مورد بررسی قرار دادند و هیچ نشانه‌ای از تجزیه و زوال الکترون‌ها طی این مدت مشاهده نکردند. این خبر خوبی است زیرا تایید می‌کند که حفاظت و بقای بار یکی از قوانین اساسی حاکم بر جهان است. این گروه تحقیقاتی همچنین توانست حداقل طول عمر الکترون‌ها را تخمین بزند. طول عمر الکترون‌ها پنج میلیارد برابر سن جهان است.

 

آزمایشگاه Borexino یک آشکارساز نوترینو است که در کوهستان گران ساسو در فاصله ۱۰۰ کیلومتری از رم ایتالیا در عمق ِ زمین قرار دارد. از نظر تئوریکی زوال الکترون منجر به تولید یک فوتون و یک نوترینو می‌شود و این دستگاه تشخیص دهنده دو هزار افزایش‌دهنده نوری دارد که می‌تواند نورهای ساطع شده را تشخیص دهد. در آزمایش انجام شده، هیچ تشخیصی با مدل مورد انتظار مطابقت نداشت.

 

زوال و تجزیه مولکول‌ها یک پدیده عادی و همیشگی در فیزیک است و طی آن ذرات سنگین‌تر به صورت ذرات سبک‌تر شکسته می‌شوند. این تجزیه و زوال از قوانین دقیق پیروی می‌کند و طی آن ذرات بزرگ‌تر و سنگین‌تر به ذرات کوچک‌تر تبدیل می‌شوند. الکترون‌ها کوچکترین ذرات باردار هستند. هیچ ذره کوچک‌تری از قبیل نوترینو، فوتون یا گلون‌ها خنثی نیستند لذا هیچ راهی برای تجزیه الکترون به ذرات کوچکتر بدون این که پایداری بارها به هم بخورد، وجود ندارد.

 

محققان پیشنهاد می‌کنند در صورتی که تمام منابع پس زمینه پرتوافشانی در نظر گرفته شود، حداقل عمر الکترون‌ها می‌تواند بیشتر از ۱۰ به توان ۳۱ (۳۱^۱۰) سال باشد. جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله Physical Review Letters منتشر شده است.

 

منبع: بیگ بنگ