تذبذب غير متوقع لجسيم دون ذري يثير حيرة علماء الفيزياء
تاريخ النشر: 12th, August 2023 GMT
يوارد العلماء شك حول وجود حلقة مفقودة في فهمهم للفيزياء، بسبب تذبذب غريب غير متوقع لجسيم دون ذري يسمى "ميون" في أثناء تجربة بأحد مختبرات الولايات المتحدة، إذ يتم الترجيح أن السبب يعود لبعض الجسيمات غير المعروفة أو لقوة مجهولة.
وأعلن باحثون عن نتائج جديدة بشأن الميون، وهو جسيم مغناطيسي سالب الشحنة يشبه الإلكترون، لكنه أكبر بمقدار 200 مرة، وتوصلوا إليها في تجربة بمختبر "فيرمي" الوطني التابع لوزارة الطاقة الأمريكية بولاية إلينوي، بحسب ما جاء في وكالة رويترز.
وتركزت الدراسة على تذبذب جسيمات الميون في أثناء انتقالها عبر مجال مغناطيسي، وهو الذي يملك، مثل الإلكترون، قوة مغناطيسية داخلية صغيرة تتسبب في اهتزازه، أو ما يعرف تقنيا بأنه "تحرك مداري" بما يشبه رأس المغزل، أثناء وجوده في مجال مغناطيسي.
ولاحظ العلماء أن سرعة الاهتزاز التي تم قياسها في التجربة اختلفت بشكل كبير عما كان متوقعا بناء على النموذج المعياري لفيزياء الجسيمات، وهي النظرية التي تشرح كيفية تفاعل اللبنات الأساسية للمادة المحكومة من القوى الأساسية الأربعة في الكون.
وتستمر النتائج الجديدة، التي تستند إلى بيانات صادرة في عام 2021، في التلميح إلى وجود بعض العوامل الغامضة، بينما يحاول الباحثون كشف التناقض بين التوقعات النظرية ونتائج التجارب العملية.
من جهته، قال كبير العلماء في مختبر "فيرمي"، بريندان كيسي، وهو أحد مؤلفي ورقة بحثية حول النتائج نشرت في مجلة فيزيكال ريفيو ليتر: "نحن نبحث عن مؤشر على أن الميون يتفاعل مع شيء لا نعرفه. يمكن أن يكون أي شيء: جسيمات جديدة، قوى جديدة، أبعاد جديدة، سمات جديدة للزمكان، أي شيء".
ويأمل الباحثون في الإعلان عن نتائجهم النهائية باستخدام جميع البيانات التي تم جمعها في غضون عامين تقريبا.
واكتشف العالمان كارل أندرسون، وسث نيدرماير الميون عام 1936 أثناء دراستهم وقياسهم للأشعة الكونية، كما اكتشفه أيضا الفيزيائي كيري ستريت في عام 1937 من دون علمهما باكتشاف عام 1936 له.
المصدر: عربي21
كلمات دلالية: سياسة اقتصاد رياضة مقالات صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة تفاعلي سياسة اقتصاد رياضة مقالات صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة تفاعلي تكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا الميون الدراسة دراسة ذرة الميون فيزاء علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا سياسة تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا سياسة اقتصاد رياضة صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة
إقرأ أيضاً:
طائر الجنّة يلهم العلماء لصناعة القماش الأشد سوادا في العالم
في مختبر بجامعة كورنيل، وقف فستان أسود على دمية عرض، لكنه لم يكن "أسود" بالمعنى المعتاد، بل بدا كأنه ثقب بصري يبتلع أي ضوء يُلقى عليه، حيث لا تظهر تفاصيل القماش.
هذا ليس سحرا ولا مرشحا رقميا، بل نتيجة مادة نسيجية جديدة تصنف ضمن ما يُسمّى "السواد الفائق"، أي الأسطح التي تعكس أقل من 0.5% من الضوء الساقط عليها.
وراء هذه الدرجة المتطرفة من السواد قصة "هندسة" و"فيزياء" أكثر مما هي قصة صبغة، إذ استلهم باحثو مختبر تصميم الملابس التفاعلية الفكرة من ريش طائر من طيور الجنة يُدعى "الرفلبِرد الرائع"، وهو طائر معروف بلمعان أزرق على صدره يحيط به ريش أسود مخملي يوحي بأن الضوء يختفي داخله.
في معظم الأقمشة، يكون السواد "سطحيا"، أي صبغة تمتص جزءا من الضوء، فيما يرتد جزء آخر إلى عينك. أما السواد الفائق فيعتمد على حيلة إضافية، وهي إجبار الضوء على الدخول في متاهة مجهرية تطيل مساره وتزيد فرص امتصاصه، بدل أن يرتد مباشرة.
وبحسب الدراسة، التي نشرها الفريق في دورية "نيتشر كومينيكيشنز"، فإن هياكل نانوية ترفع فرص امتصاص المادة لفوتونات الضوء، ما يسمح لنا برؤية السواد الأشد على الإطلاق.
طائر الرفلبرد يفعل ذلك طبيعيا، فريشه لا يعتمد على صبغة الميلانين وحدها، بل على ترتيب دقيق لشعيرات الريش يدفع الضوء للانحراف إلى الداخل. لكن هناك مشكلة: هذا السواد الطبيعي يكون غالبا اتجاهيا، أي مذهلا حين تُشاهَد الريشة من زاوية معيّنة، وأقل "سوادا" عندما تتغير زاوية الرؤية.
حل العلماء لتلك المشكلة جاء بخطوتين بسيطتين في المبدأ، أنيقتين في التنفيذ، حيث صبغ صوف ميرينو بمادة البوليدوبامين، وهو ما يصفه الباحثون بأنه "ميلانين صناعي".
إعلانبعد ذلك يُعرَّض القماش لعملية حفر ونحت داخل حجرة بلازما تزيل جزءا بالغ الدقة من السطح، وتترك خلفها نتوءات نانوية حادة، هذه النتوءات تعمل كمصايد ضوئية، أي يدخل الضوء بينها ويرتد مرات كثيرة حتى يفقد طريق العودة.
النتيجة ليست أسود داكنًا، بل استثناء رقميا صارما، فمتوسط انعكاس القماش الجديد عبر الطيف المرئي (400-700 نانومتر) بلغ 0.13%، وهو، بحسب الورقة العلمية، أغمق قماش مُبلّغ عنه حتى الآن.
تطبيقات مهمةقد يبدو الأمر كترف بصري أو نزوة "موضة"، لكنه في الحقيقة يلامس تطبيقات عملية حساسة، فالسواد الفائق مهم لتقليل الانعكاسات الشاردة داخل الكاميرات والأجهزة البصرية والتلسكوبات.
ويمكن لهذا المستوى من اللون الأسود أن يساعد في بناء ألواح وتقنيات شمسية أو حرارية عبر تعظيم امتصاص الإشعاع.
كما يشير الباحثون أيضا إلى إمكانات واعدة لهذه المادة الجديدة في عمليات التمويه وتنظيم الحرارة، لأن السطح الذي يمتص الضوء بكفاءة قد يحوّل جزءا منه إلى حرارة قابلة للإدارة.
أما الفستان الذي صممه العلماء، فكان برهانا بصريا لطيفا على نجاح التجارب، وقد استُخدم لإظهار أن هذا السواد لا يتبدّل بسهولة حتى عندما تُعدَّل إعدادات الصورة، مثل التباين أو السطوع، مقارنة بأقمشة سوداء أخرى.
الحية يتحدث عن مهام القوة الدولية ويدعو الوسطاء لمنع انهيار اتفاق غزة