نظریه بوزون هیگز و ذره ی خدا چیست؟

نظریه و ذره بوزون هیگز
نظریه و ذره بوزون هیگز

بوزون هیگز چیست؟ نظریه بوزون هیگز بر چه پایه ای استوار گشته و ذره بوزون هیگز در عالم هستی چه نقشی داشته است؟ سوالات بسیاری وجود داشت مبنی بر این که چطور ذرات قادر هستند جرم را تولید کنند؟ بارها و بارها از خود پرسیده ایم و دانشمندان به دنبال آن بوده اند که جهان به چه صورتی به وجود آمده است؟ نخستین نقطه ی تلاقی کدام بوده که در پس آن دیگر ذرات به هم متصل شده و جرم، ماده، جهان هستی و هر آن چه بین آن هاست را به وجود آورده اند؟

پیش از این دانشمندان و محققان تلاش های بسیاری را برای کشف و رسیدن به مدل شکل گرفتن جهان هستی صورت داده و نظریاتی در این خصوص ارائه گشته است.

ذرات بنیادی چند صدم ثانیه پس از بیگ بنگ جهان را به وجود آورده و باید دید که خود این ذرات چطور تشکیل شده اند.

نظریه مدل استاندارد

نظریه مدل استاندارد با تکیه بر نیروی هسته ای قوی، نیروی هسته ای ضعیف و نیروی الکترومغناطیس ذرات بنیادی شکل دهنده ی گیتی را تعریف و توصیف می کند.

در نظریه ی استاندارد این سوال بزرگ مطرح می شود که چرا برخی از ذرات مانند نوترون و پروتون جرم دارند و برخی دیگر مانند فوتون فاقد جرم هستند؟ در واقع می پرسیم چه چیزی باعث می شود که ما به ذره ای جرمی را نسبت داده و دیگری را بدون جرم بدانیم.

نظریه و ذره بوزون هیگز
نظریه و ذره بوزون هیگز

نظریه ی بوزون هیگز

نظریه ی بوزون هیگز در تحلیل علت جرم داشتن برخی ذرات از دل نظریه ی مدل استاندارد بیرون آمد و به پرسش های بزرگی پاسخ داد. طبق نظریه ی بوزون هیگز ذرات دارای نیروی میانی که باعث اتصال آن ها شود، دارای جرم خواهند بود.

نظریه ی بوزون هیگز کل جهان هستی را غوطه ور در میدانی به نام میدان هیگز می داند. میدان هیگز طبق این نظریه در واقع متشکل از ذرات بوزون هیگز است که می توانند با تمام ذرات بنیادی دیگر در تقابل باشند و واکنش هایی بین آن ها ایجاد شود.

دانشمندان معتقد هستند که تمامی ذرات جرم خود را از واکنشی که با بوزون هیگز دارند، دریافت می کنند. به زبان ساده تر و عامیانه می توان گفت که این ذرات و میدان انرژی بوزون هیگز است که به دیگر ذرات اعتبار می بخشد. به طور مثال نوترون که دارای جرم است توانسته در ارتباط با بوزون هیگز واکنشی قوی از خود نشان دهد. اما فوتون تقریبا ناموفق بوده و واکنش ضعیفی با بوزون هیگز داشته و از داشتن جرم بی نصیب مانده است.

نظریه و ذره بوزون هیگز
نظریه و ذره بوزون هیگز

می توان گفت که ذره ی هیگز فرمانده ی ذرات بوده و به وسیله ی آن هر ذره ی دیگری جرم یافته یا بدون جرم باقی می ماند. با این حساب مسئولیت پیدایش جهان هستی تماما بر دوش ذره ی هیگز قرار دارد و با رسیدن به ماهیت این ذره کلید پیدایش کهکشان ها را به دست آورده ایم.

بوزون هیگز چیست؟

بوزون هیگز همان ذره ای ست که گفته می شود ذره ی نخستین پیدایش جهان بوده است و به اصطلاح آن را ذره ی خدا می نامند. طبق چیزی که دانشمندان در نتیجه ی تحقیقات خود عنوان کرده اند، پس از رخ دادن بیگ بنگ، ذراتی که در سرعت نور پیش رفته و با یکدیگر در برخوردهای متوالی بودند، سرانجام جرم پیدا کرده و جهان هستی را به وجود آوردند.

به واقع طبق این نظریه بی شمار ذره بی هدف در میدان هیگز سرگردان بودند و بدون این که جرمی داشته باشند، در اثرات متقابل به سر می بردند. ذرات بوزون هیگز با میدان تراکنش ایجاد کرده و جهان از دل آن بیرون آمد.

برای درک بهتر این موضوع کمی دقیق تر فکر کنیم. هر چیزی که در جهان هستی می بینیم از کوچکترین و بی اهمیت ترینشان گرفته تا بزرگ ترین و حجیم ترین آن ها، از ذراتی تشکیل شده است. ذرات بنیادین تشکیل دهنده ی جرم و ماده کدام هستند؟ الکترون، نوترون و پروتون!

هر چیزی که می بینیم به شکلی از ترکیب این سه ذره ی بنیادی به وجود آمده است.

نظریه و ذره بوزون هیگز
نظریه و ذره بوزون هیگز

ذره ی بوزون هیگز برای مدتی تنها در شکل تئوری شناخته می شد (یعنی از زمانی که در سال ۱۹۶۴ برای نخستین بار مطرح شد)اما سرانجام پس از آن که دانشمند مشهور اسکاتلندی پیتر هیگز آن را وارد فاز کاملا علمی ساخت، از دهه ی ۱۹۸۰ تلاش های بزرگی برای مشاهده و دست یافتن به آن در محیط آزمایشگاهی صورت گرفت.

برای نخستین بار تلاش ها برای رسیدن به ذره ی بوزون هیگز در حومه ی شهر شیکاگو در مرکز Fermilab با برخورد دهنه ی Tevatron انجام شد. اما نتیجه آن قدرها رضایت بخش نبود و بار دیگر این کار با برخورد دهنده ی هادرونی در Cern ژنو سوئیس تحت عنوان پروژه ی LHC صورت گرفت.

چیزی که دانشمندان در خصوص ذرات ماده و پادماده کشف کردند، ثابت کرد که در حال حاضر پادماده در جهان هستی ما کمی کمتر از ماده است و دقیقا به همین علت می باشد که این دو یکدیگر را خنثی نکرده و در گیتی ذرات، جرم و هستی جریان دارد.

اگر به کهکشان ها بنگرید، متوجه خواهید شد که تمام آن چیزی که ما می بینیم تنها بخش کوچکی از واقعیت جهان هستی است. در حقیقت طبق اظهارات محققان و دانشمندان عالی رتبه، انسان به اندازه ی چیزی در حدود ۴ درصد از تمام اجرام و ماده ی موجود در گیتی را می بیند. مابقی آن به اصطلاح ماده ی سیاه نامیده شده است.

نظریه و ذره بوزون هیگز
نظریه و ذره بوزون هیگز

اگر دانشمندان موفق شوند ذره ی بنیادی بوزون هیگز را در چند صدم ثانیه پس از بیگ بنگ خلق کنند، در حقیقت به لحظه ی پیدایش جهان هستی می رسند. شاید این چیزی را تغییر ندهد و نتواند کوچکترین تاثیری در جهان فعلی ما داشته باشد، اما حداقل به سوال بزرگی که سال هاست علم فیزیک با آن دست به گریبان است پاسخ داده ایم.

مسیر رسیدن به لحظه ی شکل گرفتن بوزون هیگز و خود ذره همان طور که در بالا نیز اشاره شد از طریق پروژه ی برخورد دهنده هادرونی بزرگ در مرکز سرن ژنو دنبال گشت. در مطالب آتی به این پروژه که از آن با عنوان LHC یاد می شود، مفصل خواهیم پرداخت.

سمیرا نقیبی
کارشناسی ریاضی محض خواجه نصیر/ چندین سال سابقه کاری در سرپرستی فروش محصولات شبکه داشتم و از سال 93 به بعد سفر هیجان انگیز به دنیای بی انتهای تولید محتوا و سئو برای من آغاز شد. به تکنولوژی، گردشگری، بهداشت و سلامت و هر چیز زمینی و آدمیزادی علاقه مند هستم...