نوبل فیزیک 2013 به کاشفان بوزون هیگز رسید

[Mohammad Aref 120,438]

بوزون هیگز باز هم خبرساز شد، این ذره یک ذره بنیادی فرضی دارای جرم است که وجود آن در 48 سال پیش توسط پیتر هیگز 84 ساله فیزیکدان نظری بریتانیایی و فرانسوا انگلرت 80 ساله فیزیکدان نظری بلژیکی پیش بینی شده بود تا این‌که سرانجام در چهارم ژوئیه ۲۰۱۲ این ذره اسرارآمیز در شتاب دهنده ی بزرگ هادرونی CERN به اثبات رسید، اکنون باگذشت یک سال از این کشف٬ پرافتخارترین جایزه‌ی علمی امسال یعنی نوبل فیزیک سال ۲۰۱۳ به این دو فیزیکدان رسید.

پیتر هیگز ( راست ) و فرانسوا انگلرت ( چپ ) برندگان نوبل فیزیک سال 2013

این جایزه به پاس پیش بینی نظری وجود ذره ای بنیادی که درک مبدا جرم ذرات زیر اتمی را ممکن میسازد به این دو اهدا شد.برای دریافت جایزه امسال بسیاری بر این عقیده بودند که این دو دانشمند شایسته‌ترین افراد برای دریافت نوبل هستند. احتمال این که هیگز و انگلرت برنده نوبل امسال شوند سال گذشته زمانی قوت گرفت که در برخورد دهنده هادرونی بزرگ (LHC) که در سرن سوییس قرار دارد آزمایشی انجام شد که به گفته دانشمندان، دانش فیزیک نظری را تغییر داد. دانشمندان پروتونها (گروهی از ذرات تشکیل‌دهنده هسته اتم) را تا سرعت نور شتاب دادند و ذرات کوچکتری را که در این برخورد ایجاد شد بررسی کردند، به امید اینکه برخی پرسشهای اساسی را پاسخ دهند و ذره موسوم به بوزون هیگز را پیدا کنند.

 

یافتن ذره هیگز یک حفره را در مدل استاندارد فیزیک پر می کند، نظریه ای که تمام ذرات، نیروها و تعامل آنها را برای شکل گیری کیهان توصیف می کند. اگر این ذره یافت نمی شد به این معنا بود که نظریه مدل استاندارد فیزیک از هم می پاشید و دانشمندان باید تمام تحقیقات خود را از سر می گرفتند. بوزون هیگز آخرین قطعه از پازل مدل استاندارد فیزیک بود، مدلی که ذرات و نیروهای بنیادینی که کیهان را کنترل می کنند، توصیف کرده است. مدل استاندارد، نظریه ای که در دهه شصت و هفتاد میلادی از ترکیب نظریه نسبیت انشتین و نظریه کوانتوم حاصل شد توضیح می‌دهد که “همه چیز از گل و انسان گرفته تا سیارات و ستارگان از چند ذره بنیادی ساخته شده‌اند.”

 

براساس نظریه موسوم به مدل استاندارد، تمام مواد از ذراتی بنیادی ساخته شده اند: شش کوارک و شش لپتون. کوارکها به عنوان نمونه پروتونها و نوترونها را شکل می‌دهند و لپتونها هم به عنوان مثال الکترونها و نوترینوها را (نوترینو لپتون بدون بار است). فیزیکدانها فکر می کنند کوارکها و لپتونها را نمی توان به اجزای کوچکتری خرد کرد. دانشمندان چهار نیروی بنیادی طبیعت را هم‌نیروی هسته ای ضعیف، نیروی هسته ای قوی، جاذبه یا گرانش و نیروی الکترو مغاطیسی می دانند.

 

براساس مدل استاندارد این چهار نیرو هر کدام یک ذره معادل دارند به نام بوزون که در واقع گروهی از بوزون‌ها این نیروها را به ماده منتقل می کنند. برای اینکه این نیروها به ماده منتقل شوند تمام ذرات بنیادی باید از میدانی بگذرند به نام میدان هیگز. اما خود این میدان هیگز هم به یک ذره حامل نیاز دارد که به بوزون هیگز معروف است. این ذره قطعه گمشده مدل استاندارد بود که سال گذشته به این نتیجه رسیدند که آن را یافته اند، یعنی همان چیزی را که این دو دانشمند در سال ۱۹۶۴ وجود آن پیش بینی کره بودند. پروفسور هیگز و انگلبرت برنده هشت میلیون کرون سوئد معادل ۱.۲۵ میلیون دلار شدند.

 

منبع: شبکه فیزیک هوپا