علماء فيزياء على وشك اكتشاف القوة الخامسة للطبيعة.. فما هي القوى الأربع؟!
تاريخ النشر: 13th, August 2023 GMT
كشف علماء الفيزياء أن النظرية المحيرة القائلة بإمكانية وجود قوة خامسة من الطبيعة تم تعزيزها بفضل التذبذب غير المتوقع لجسيم دون ذري.
ووفقاً للفهم الحالي، هناك 4 قوى أساسية في الطبيعة، ثلاث منها - القوة الكهرومغناطيسية والقوة النووية القوية والضعيفة - موضحة بالنموذج القياسي لفيزياء الجسيمات.
مادة اعلانيةعالمان يبتكران مادة توفر طاقة لا نهائية.
ومع ذلك، فإن النموذج لا يفسر القوة الأساسية الأخرى المعروفة، أو الجاذبية، أو المادة المظلمة - وهي مادة غريبة وغامضة يعتقد أنها تشكل حوالي 27% من الكون.
ويعتقد الباحثون الآن أنه يمكن أن تكون هناك قوة أساسية خامسة أخرى للطبيعة.
قال الدكتور ميتش باتيل، من إمبريال كوليدج لندن: "نحن نتحدث عن قوة خامسة لأننا لا نستطيع بالضرورة شرح السلوك [في هذه التجارب] مع الأربع التي نعرف عنها".
النتائج التجريبيةتأتي البيانات من التجارب التي أجريت في منشأة "Fermilab" الأميركية لمسرع الجسيمات، والتي استكشفت كيفية تحرك جسيمات دون ذرية تسمى الميونات - تشبه الإلكترونات، ولكنها أثقل بحوالي 200 مرة - في مجال مغناطيسي.
وقال "باتيل"، إن الميونات تتصرف قليلاً مثل قمة الطفل الدوارة، في الدوران حول محور المجال المغناطيسي. ومع ذلك، عندما تتحرك الميونات، فإنها تتمايل. يمكن توقع تردد هذا التذبذب بواسطة النموذج القياسي، وفقاً لما ذكرته صحيفة "الغارديان"، واطلعت عليه "العربية.نت".
لكن لا يبدو أن النتائج التجريبية من مختبر "FermiLab" تتطابق مع تلك التوقعات.
الواقع والتنبؤ القياسي للحركةوتبسيطاً للفكرة، فإن الاختلاف في طريقة حركة جسيم معين بين الواقع والتنبؤ القياسي للحركة، تكشف عن تأثير لقوى خفية تعمل على حدوث هذا الاختلاف، ولكن المشكلة في أن العلماء لم يتوصلوا بعد إلى ماهيتها، إذ أنها ليست واحدة من القوى الأربع الطبيعية المعروفة حالياً.
وقال البروفيسور من جامعة كوليدج لندن، جون باتروورث، والذي يعمل على تجربة أطلس في مصادم الهادرونات الكبير (LHC) في سيرن: "يرجع التذبذب إلى الطريقة التي يتفاعل بها الميون مع المجال المغناطيسي. يمكن حسابها بدقة شديدة في النموذج القياسي، لكن هذا الحساب يتضمن حلقات كمومية، مع ظهور جسيمات معروفة في تلك الحلقات.
وأضاف: "إذا كانت القياسات لا تتوافق مع التنبؤ، فقد يكون ذلك علامة على وجود جسيم غير معروف يظهر في الحلقات - والتي يمكن، على سبيل المثال، أن تكون حاملة لقوة خامسة".
وتتبع النتائج العمل السابق من "FermiLab" الذي أظهر نتائج مماثلة.
حالة من عدم اليقينلكن باتيل أشار إلى أنه بين النتائج الأولى والبيانات الجديدة، ازداد عدم اليقين حول التنبؤ النظري للتردد.
وقال إن هذا يمكن أن يغير الوضع. قال باتيل: "ربما ما يرونه هو التفكير العلمي القياسي - ما يسمى بالنموذج القياسي".
هناك قضايا أخرى. قال بتروورث: "إذا تم تأكيد التناقض، فسنكون على يقين من أن هناك شيئاً جديداً ومثيراً، لكننا لن نكون متأكدين تماماً من ماهيته.
"من الناحية المثالية، من شأن التناقض أن يخبرنا بأفكار نظرية جديدة من شأنها أن تؤدي إلى تنبؤات جديدة - على سبيل المثال، كيف يمكن أن نجد الجسيم الذي يحمل القوة الجديدة، إذا كان هذا هو ما هو عليه. سيكون التأكيد النهائي بعد ذلك هو بناء تجربة لاكتشاف هذا الجسيم مباشرة".
لم تكن التجارب في Fermilab هي الوحيدة التي توحي بإمكانية وجود قوة خامسة: فقد أنتج العمل في LHC أيضاً نتائج محيرة، وإن كان ذلك بنوع مختلف من التجارب التي تبحث في معدل إنتاج الميونات والإلكترونات مع تحلل جسيمات معينة.
القياس إنجاز عظيملكن باتيل، الذي عمل في تجارب LHC، قال إن هذه النتائج أصبحت الآن أقل تماسكاً.
وأضح: "أنها تجارب مختلفة، تقيس أشياء مختلفة، وقد يكون هناك اتصال بينها أو لا يكون".
وأضاف بتروورث أن التردد غير المتوقع لتذبذب الميونات كان من أطول التناقضات والأكثر أهمية بين القياس والنموذج القياسي.
قال: "القياس إنجاز عظيم، ومن غير المرجح أن يكون مخطئاً الآن". "لذلك إذا تم تسوية تنبؤات النظرية، فقد يكون هذا بالفعل أول دليل مؤكد لقوة خامسة - أو شيء آخر غريب يتجاوز النموذج القياسي."
مادة إعلانية تابعوا آخر أخبار العربية عبر Google News علم فيزياء طاقة القوة الخامسةالمصدر: العربية
إقرأ أيضاً:
اكتشاف أقدم عمل فني تصويري في العالم بإندونيسيا
خلصت دراسة حديثة إلى أنّ رسماً يمثّل خنزيراً أحمر كبيراً محاطاً بثلاث شخصيات بشرية أُنجز على جدار كهف في إندونيسيا، هو أقدم عمل فني تصويري في العالم، بما أنّه يعود إلى أكثر من 51 ألف عام.
وقال عالم الآثار آدم بروم، أحد معدّي الدراسة المنشورة الأربعاء في مجلة "نيتشر"، إنّ الرسم، وعلى الرغم من أنّ مظهره بسيط "يجسّد بوضوح قصة تشكل أقدم دليل معروف على السرد" ضمن عمل فنّي، وهو أقدم حتى من الرسوم في كهفي لاسكو وشوفيه في فرنسا.
ويعود الرقم القياسي السابق لأقدم رسم تصويري إلى عمل فني يمثّل مشهد صيد اكتشفه فريق الباحثين نفسه عام 2019 داخل كهف إندونيسي، وأشارت التقديرات إلى أنّه يعود إلى قرابة 44 ألف عام.
وأكّد المشارك في إعداد الدراسة ماكسيم أوبير من جامعة غريفيث الأسترالية، أنّ الاكتشاف الأخير داخل كهف في ماروس-بانكيب في جزيرة سولاويسي، يؤكد أننا أمام عمل "يتجاوز عمره الـ50 ألف عام للمرة الأولى".
وأضاف إنّ قدرة الممثلين الأوائل لجنسنا البشري على رواية قصة "بهذا التعقيد" من خلال الفن، قد تعيد صياغة فهمنا للتطور المعرفي للإنسان العاقل.
ولتحديد تاريخ اللوحة، استخدم الباحثون طريقة جديدة تستند إلى أشعة الليزر وبرامج كمبيوتر لإنشاء "خريطة" لعينات صخور.
وأشار أوبير إلى أنّ تقنية الليزر هذه أكثر دقة وأسهل وأسرع وأرخص وتتطلب عينات صخرية أصغر بكثير من الطريقة السابقة.
ولا تتيح التقنية الجديدة تحديد تاريخ اللوحة بشكل واضح، بل تحدد تاريخ كل طبقات المعادن التي تراكمت عليها مع مرور الزمن. وتمكّن الباحثون من الوصول إلى الطبقة الأقرب إلى الطلاء وبالتالي تحديد الحد الأدنى لعمرها بدقة.
واختبر الفريق التقنية الجديدة للمرة الأولى على الرسم الذي يحمل الرقم القياسي السابق لأقدم رسم تصويري في العالم. وأشار إلى أنّ الرسم الذي يمثل نشاط صيد يعود أقله إلى 48 ألف سنة، أي أقدم بأربعة آلاف سنة مقارنة بما أفضت إليه طريقة التأريخ التي استُخدمت عام 2019.
ثم اختبر الفريق طريقة الليزر على لوحة غير مؤرخة، رُصدت للمرة الأولى داخل كهف في جزيرة سولاويسي عام 2017. وتوصّلوا إلى أنّ الحد الأدنى لعمرها هو 51200 عام.
"فجوة كبيرة"
وتمثل اللوحة التي كانت في حالة سيئة، ثلاث شخصيات حول خنزير بري.
ومن الصعب فهم معنى هذه الرسوم ذات اللون الأحمر، لكنّها تصف بوضوح حدثاً ما، على غرار رسم غامض في كهف لاسكو يعود إلى 21 ألف عام ويمثل رجلاً برأس طائر أوقعه جاموس.
ويفترض أوبير أنّ هذا العمل ربما أنجزته المجموعات الأولى من البشر الذين عبروا جنوب شرق آسيا قبل وصولهم إلى أستراليا، قبل نحو 65 ألف سنة. وقال "ربما تكون مسألة وقت فقط قبل أن نجد رسوماً أقدم".
وتمثل الرسوم الأولى التي أُنجزت على أيدي بشر والمعروفة حتى الآن، خطوطاً وأنماطاً بسيطة مصنوعة في أحجار مغرة، اكتُشفت في جنوب إفريقيا ويعود تاريخها إلى مئة ألف سنة.
وأشار أوبير إلى "فجوة كبيرة" بين هذا النوع الأوّلي من الفن ورسوم الكهوف الإندونيسية التي أُنجزت بعد 50 ألف سنة.
وقبل هذه الاكتشافات في إندونيسيا، كان يُعتقد أنّ الأعمال الفنية التي تجسّد أولى الروايات قد ظهرت في أوروبا الغربية، خصوصاً مع اكتشاف تمثال عاجي لرجل برأس أسد في ألمانيا، يعود تاريخه إلى 40 ألف سنة.
وقال كريس سترينغر، وهو عالم أنتروبولوجيا في متحف التاريخ الطبيعي في لندن لم يشارك في الدراسة، إنّ التاريخ التقديري للفن الصخري الإندونيسي "مذهل بشكل كبير"، لأنه أقدم بكثير مما تم اكتشافه في أماكن أخرى بينها أوروبا.
وتبدو الاستنتاجات التي خلصت إليها الدراسة المنشورة في مجلة "نيتشر" قوية، لكن ينبغي تأكيدها من خلال تأريخ أكثر تعمقاً، بحسب سترينغر.
وقال لوكالة فرانس برس "في رأيي، يعزز هذا الاكتشاف الفكرة القائلة بأنّ الفن التصويري تم إنجازه للمرة الأولى في إفريقيا قبل 50 ألف سنة، وأن هذا المفهوم انتشر بصورة أكبر مع انتشار جنسنا"، مضيفاً "إذا كان ذلك صحيحاً، فستكون هناك أدلة جديدة كثيرة في مناطق أخرى وخصوصاً إفريقيا، لم تظهر بعد".
البث المباشر لمشاهدة مباراة البرتغال وفرنسا يلا شوت اليوم في ربع نهائي يورو 2024