ذره ای عجیب جدید هیگز ممکن است ضد ماده از جهان ما را به سرقت برده باشد
بوزون هیگز
چرا جهان ما نسبت به ماده ضد ماده عجیبش عجیب و غریب تر از همه چیز عجیب است ، یکی از عجیب ترین معماهای فیزیک مدرن است.به نوعی ، هنگامی که جهان فوق العاده جوان بود ، تقریباً تمام ماده ضد ماده از بین رفتند و فقط چیزهای عادی را پشت سر گذاشتند. نظریه پردازان مدت ها است که توضیحات همیشه گریزان – و مهمتر از آن – روشی برای آزمایش این توضیحات را با آزمایش ها به کار گرفته اند.
اکنون ، یک سه نفر از نظریه پردازان پیشنهاد کرده اند که یک سه ذره به نام بوزون هایگز می تواند مسئولیت ناپدید شدن اسرارآمیز ضد ماده در جهان باشد. و آنها فکر می کنند می دانند چگونه مقصرین مشکوک را پیدا کنند.
مورد ضد ماده گمشده
این رمز و راز با اسامی بسیاری از جمله مشکل عدم تقارن ماده و مشکل عدم تقارن بارون همراه است. فارغ از اسم ، فیزیکدانان دچار مشکل شده اند. از هم اکنون ، هیچ کس نتوانسته است توضیحی منسجم و مداوم برای تسلط ماده بر ضد ماده ارائه دهد ، و از آنجا که این کارفیزیکدانان است که توضیح دهند چگونه طبیعت کار می کند ، شروع به تحریک کننده می کند.
با این حال ، طبیعت برخی از سرنخ هایی را برای ما فراهم می آورد که بتوانند در آن معما کنند. به عنوان مثال ، هیچ مدرکی در مورد مقادیر زیادی ضد ماده در به اصطلاح پس زمینه مایکروویو کیهانی وجود ندارد – گرمای باقیمانده از Big Bang ، تولد جهان. این نشانمی دهد که وجود کر در همان جهان اولیه رخ داده است. و جهان اولیه مکانی بسیار دیوانه وار بود ، که انواع فیزیک های پیچیده و ضعیف در آن جریان داشت. بنابراین اگر ماده و ماده ضد ماده تقسیم می شوند ، زمان خوبی برای انجام آن است.
نقش هیگز
در حقیقت ، بهترین زمان برای از بین رفتن ضد ماده در دوره ای کوتاه اما پرخاشگرانه در جهان است که با خنک شدن کیهان نیروهای طبیعت از هم جدا می شوند.
در انرژی های بالا (مانند آنهایی که درون یک برخورد دهنده ذرات قرار دارند) ، نیروی الکترومغناطیسی و نیروی هسته ای ضعیف قدرت خود را برای تشکیل یک نیروی جدید ترکیب می کنند: الکترواوک. وقتی همه چیز خنک شود و به انرژیهای روزمره بازگردد ، با این وجود ، جریان الکتریکی درون دو نیرو آشنا تقسیم می شود.
به همین ترتیب ، شاید بوزون هیگز نقشی ایفا کند.
اما هیگز به خودی خود نمی تواند آن را کاهش دهد. هیچ مکانیسم شناخته شده ای فقط با استفاده از Higgs وجود ندارد تا عدم تعادل بینماده و ماده ضد ماده ایجاد شود.
معلوم است ، هیگز ممکن است تنها نباشد.
این امکان وجود دارد که بوزونهای هیگز بیشتر در آنجا شناور شوند که نسبت به آنچه در حال حاضر می توانیم در آزمایشات خود تشخیص دهیم انبوه تر باشند. امروزه ، آن هیگ های سنگین ، اگر وجود داشته باشند ، خیلی نمی توانستند فعالیت کنند ، در واقع در هیچ فیزیکیکه بتوانیم با جمع کننده های خود به آنها دسترسی پیدا کنیم – شرکت نمی کنیم – ما فقط انرژی کافی برای “فعال کردن” آنها نداریم.اما در اوایل جهان ، هنگامی که انرژی ها بسیار ، بسیار بیشتر بودند ، می توان هیگ های دیگر را فعال کرد و ممکن است آن هیگز باعث عدم تعادل در برخی از تعاملات ذرات اساسی شود و منجر به عدم تقارن مدرن بین ماده و ضد ماده شود.
حل رمز و راز
برای تهیه این اثر ، نظریه پردازان پیشنهاد می کنند این سه گانه شامل یک ذره شناخته شده هیگز و دو تازگی باشد که هر یک از این دوتایی دارای جرم تقریبی ۱۰۰۰ گیگا ولت است. این تعداد کاملاً دلخواه است ، اما به طور خاص برای ایجاد این هیگ فرضی به طور بالقوه قابل کشف با نسل بعدی جمع کننده ذرات انتخاب شده است. هیچ استفاده ای برای پیش بینی وجود ذره ای که هرگز نمی توان آنرا تشخیص داد وجود دارد.
سپس فیزیکدانان یک چالش دارند. هر مکانیسمی باعث عدم تقارن شود ، باید با ضریب یک میلیارد به یک ماده از ماده ضد ماده جلوگیری کند.
و ، این یک پنجره زمان کوتاه در جهان اولیه برای انجام کار خود دارد. پس از تقسیم نیروها ، بازی تمام شده و فیزیک همانطور که می دانیم در جای خود قفل شده است. و این مکانیسم ، از جمله دو هیگ جدید ، باید قابل آزمایش باشد.
پاسخ کوتاه: آنها توانستند این کار را انجام دهند. این یک روند کاملاً پیچیده است ، اما داستان کلی (و نظری) مانند این است: دو هیگز جدید در دوش ذرات با سرعت کمی متفاوت و با ترجیحات کمی متفاوت برای ماده نسبت به ماده ضد پوسیده می شوند. این اختلافات با گذشت زمان ایجاد می شود ، و هنگامی که نیروی الکتریکی شکافته می شود ، اختلاف جمعیت ذرات ماده ضد ماده “در درون” ساخته شده در جهان به وجود می آید که ماده طبیعی در نهایت بر تسلط بر ضد ماده تسلط می یابد.
