تور لحظه آخری
امروز : جمعه ، 18 آبان 1403    احادیث و روایات:  امام علی (ع):چه بسیارند دانشمندانی که جهلشان آنها را کشته در حالی که علمشان با آنهاست، اما به حالش...
سرگرمی سبک زندگی سینما و تلویزیون فرهنگ و هنر پزشکی و سلامت اجتماع و خانواده تصویری دین و اندیشه ورزش اقتصادی سیاسی حوادث علم و فناوری سایتهای دانلود گوناگون شرکت ها

تبلیغات

تبلیغات متنی

صرافی ارکی چنج

صرافی rkchange

سایبان ماشین

دزدگیر منزل

تشریفات روناک

اجاره سند در شیراز

قیمت فنس

armanekasbokar

armanetejarat

صندوق تضمین

Future Innovate Tech

پی جو مشاغل برتر شیراز

لوله بازکنی تهران

آراد برندینگ

موسسه خیریه

واردات از چین

حمية السكري النوع الثاني

ناب مووی

دانلود فیلم

بانک کتاب

دریافت دیه موتورسیکلت از بیمه

قیمت پنجره دوجداره

بازسازی ساختمان

طراحی سایت تهران سایت

irspeedy

درج اگهی ویژه

تعمیرات مک بوک

دانلود فیلم هندی

قیمت فرش

درب فریم لس

زانوبند زاپیامکس

روغن بهران بردبار ۳۲۰

قیمت سرور اچ پی

خرید بلیط هواپیما

بلیط اتوبوس پایانه

قیمت سرور dl380 g10

تعمیرات پکیج کرج

لیست قیمت گوشی شیائومی

خرید فالوور

پوستر آنلاین

بهترین وکیل کرج

بهترین وکیل تهران

اوزمپیک چیست

خرید اکانت تریدینگ ویو

خرید از چین

خرید از چین

تجهیزات کافی شاپ

نگهداری از سالمند شبانه روزی در منزل

بی متال زیمنس

ساختمان پزشکان

ویزای چک

محصولات فوراور

خرید سرور اچ پی ماهان شبکه

دوربین سیمکارتی چرخشی

همکاری آی نو و گزینه دو

کاشت ابرو طبیعی و‌ سریع

الک آزمایشگاهی

الک آزمایشگاهی

 






آمار وبسایت

 تعداد کل بازدیدها : 1827144883




هواشناسی

نرخ طلا سکه و  ارز

قیمت خودرو

فال حافظ

تعبیر خواب

فال انبیاء

متن قرآن



اضافه به علاقمنديها ارسال اين مطلب به دوستان آرشيو تمام مطالب
archive  refresh

آيا ذرات بنيادي ؛ « نوترينوها » جرم دارند؟


واضح آرشیو وب فارسی:راسخون:
آيا ذرات بنيادي ؛ « نوترينوها » جرم دارند؟
آيا ذرات بنيادي ؛ « نوترينوها » جرم دارند؟ آيا ذرات بنيادي نوترينو ها جرم دارند؟ با توجه به آزمايشات قبلي ما، بله. ولي چقدر؟ يك نتيجه ي تعجب برانگيز پيشنهاد شده است كه مطابق آن چه ما فكر مي كرديم نيست. نوترينو ها مانند فوتون ها، بدون جرم تصور مي شدند كه با سرعت نور در حال حركت اند. در چند سال گذشته با مطالعه بر روي نوترينوهاي منتشر شده توسط خورشيد يا ايجاد شده توسط اشعه هاي كيهاني در اتمسفر زمين، فيزيكدانان متوجه شدند كه نوترينوها داراي جرمي بسيار كم ولي غير صفر هستند كه تقريبا 1ميليون بار از يك الكترون كوچك ترند. اين مقدارها با بررسي انرژي هاي جابه جا شده در واكنش هاي بين ذرات شناخته شده به دست مي آيند. در مقالات فيزيك مدرن كلپدر- كلينگروتائوس Klapdor-Kleingrothaus و همكارانش ادعا مي كنند كه موفق به ديدن يك نوع جديد از تضيف هسته اي شده اند. اگر اين ادعا درست باشد، مي توان اين نتيجه را دريافت كه هر سه نوع نوترينوها داراي جرمي يكسان هستند و پنجره اي در فيزيك به رويمان باز خواهد شد كه به ما اجازه مي دهد تا اطلاعات خود را بالاتر ببريم.

براي آن كه جرم يك نوترينو رو را تصور كنيم، يك ذره ي بنيادي مانند الكترون را در نظر بگيريد كه حدود 1800 برابر از پروتون سبك تر است و نسبت به سنگين ترين ذره ي بنيادي شناخته شده يعني بوزون هاي W و Z و كوارك هاي بالا 200000 برابر سبك تر است. علت اين همه اختلاف جرم حتي در مدل استاندارد ذرات بنيادي خود در هاله اي از ابهام است. در مقابل، پيش تر نوترينوها بدون جرم تصور مي شدند. كليد ما "دستوارگي" است. در بيوشيمي دستوارگي ، handedness يك ملكول را توصيف مي كند كه ممكن است از شكل آينه ي خود متفاوت باشد. يك ملكول ساده مانند H2O مانند شكل آينه اي آن به نظر مي رسيد ولي يك ملكول پيچيده تر مانند دگستروز(شكلي از گلوكز) اين طور نيست. ملكول هاي دستواره در زيست شناسي بسيار با اهميت هستند ولي شكل آينه اي آن ها نه، چون معتقدند كه در تكامل زندگي به طور اتفاقي شكل يافته اند تا اين كه داراي تفاوت هايي ذاتي با شكل اصلي خود داشته باشد. نوترينو ها يك شكلي شبيه به دستوارگي دارند. ذرات بنيادي يك حركت چرخشي(اسپين) ذاتي دارند. بيش تر ذرات مي توانند هم به صورت چپ گرد و هم به صورت راست گرد حول محور جهت حركتشان بچرخند ولي نوترينوها فقط به صورت چپ گرد مي چرخند.شكل2. مانند دستوارگي در زيست شناسي مي توانيم اين را به يك حادثه نسبت دهيم كه در اين جا آن حادثه بيگ بنگ است. داشتن خاصيت دستوارگي هميشگي براي ذرات داراي جرم غير ممكن است (چون جهت حركت اسپيني يك ذره ي داراي جرم مي تواند به حالت پايدار خود تغيير پيدا كند) بنابراين فيزيكدانان نتيجه گرفتند كه نوترينو ها داراي جرمي معادل صفر اند. ولي در اين جا يك مشكل در اين بحث داريم كه به پادماده مربوط مي شود. هر ذره ي بنيادي پاد ذره ي مربوط به خود را دارد با جرمي برابر ولي بار الكتريكي مخالف. به عنوان مثال پادذره ي الكترون پوزيترون است. نوترينو هم يك پادذره ي خودش را دارد:پادنوترينو. پادنوترينو حالت دستوارگي مخالف نوترينو را داراست-هميشه در جهت راست گرد حول محور جهت حركتش مي چرخد. شكل2 جدا از شكل دستوارگي آن ها چه طور نوترينو را از پادنوترينو تشخيص مي دهيد؟ هردوي آن ها داراي بار الكتريكي خنثي و جرمي برابر هستند. ولي يك مقدار بارپايسته ديگري در انجام واكنش هاي بين ذرات وجود دارد: عدد لپتون . الكترون و نوترينو لپتون هستند و پوزيترون و پادنوترينو، پادلپتون هستند.تعداد لپتون منهاي تعداد پادلپتون در يك واكنش عدد لپتون ناميده مي شود. لپتون ها و پادلپتون ها مي توانند با روش هاي مختلفي ايجاد شوند مانند تبديل شدن يك نوترون به يك پروتون، يك الكترون و يك پادنوترينو. در اين مثال هيچ لپتوني در ابتدا وجود ندارد(نوترون باريون است) بعد يك لپتون(الكترون) و يك پادلپتون(پادنوترينو) ايجاد شده اند بنابراين عدد لپتون ثابت مانده است. در حقيقت اين در تمام تبديلات ذرات بنيادي پايسته است. پايستگي عدد لپتون از آزمايشات برگرفته شد و هيچگونه توضيح تئوري در مورد آن وجود نداشت. در دهه ي هفتاد تحقيقات جديد در مورد مدل استاندارد فيزيك انرژي بالا چند بينش را پيشنهاد كرد: ذرات را در مدلي فرض كنيم كه در آن به وجود آمده اند كه در اين جا هم غير ممكن است كه پايستگي عدد لپتون را بشكند.مدل استاندارد قبلا از اين كه فيزيكدان از آن فراتر بروند هم بوده است. آن ها مي خواهند يك نظريه متحدي را به وجود بياورند تا وجود ذرات و نيروهاي بنيادي را سبب شود نه اين كه آن ها را توصيف كند به عنوان يك مدل استاندارد. در اين قالب بيش تر آرزومندانه-كه به آن "اتحاد بزرگ" مي گويند- پايستگي عدد لپتون به صورت خودكار نيست. بنابراين يك ديدگاه جديد ايجاد شد: عدد لپتون بايد تقريبا در طبيعت ثابت باشد چون در مدل هاي استاندارد خوبي امتحان شده است ولي بايد كمي توسط اثر اتحاد بزرگ از آن تجاوز كند. اگر عدد لپتون ثابت نباشد طولي نخواهد كشيد كه يك راهي براي تشخيص يك نوترينو از يك پادنوترينو ساخته خواهد شد. آن ها مي توانستند در واقع دو نوع از يك ذره باشند. ذره كه به صورت راست گرد و يا چپ گرد باشد.شكل2. مانند يك ذره مانند الكترون. بنابراين اگر عدد لپتون ثابت نباشد، نوترينو مي توانست جرم داشته باشد. ولي جرم مي تواند خيلي كوچك باشد كه اين از اثري ناشي مي شود كه در مدل استاندارد غائب است. اندازه گيري جرم هاي بسيار كوچك بسيار سخت است ولي مطالعات انجام شده بر روي تضعيف هسته اي تريتيوم نشان داده است كه يك نوع از نوترينو حدودا كم تر از 2الكترون ولت است. مطالعه و جست و جو بر روي جرم نوترينو به اين عامل هم بستگي دارد كه سه نوع نوترينو وجود دارد: الكترون نوترينو، مئون نوترينو و تائو نوترينو(كه هر كدام از آن ها به ترتيب با الكترون،مئون و تائو لپتون ها به وجود مي آيند). اين ما را به احتمال يك اثر مكانيك كوانتومي هدايت مي كند: در هنگام عبور از يك خلا، يك نوترينو مي تواند بدون اختيار از يك نوع به يك نوع ديگر تبديل شود. اين با "نوسان نوترينو" شناخته مي شود و تنها زماني مي تواند رخ دهد كه نوترينو داراي جرم باشد. در حال حاضر شواهد بسياري براي نوسان نوترينو وجود دارد هم براي نوترينو هايي كه توسط خورشيد توليد مي شوند و هم براي نوترينوهايي كه از پرتوهاي كيهاني، در اتمسفر زمين ايجاد مي شود.(تبديل نوترينوها در "نوسان نوترينو" تناقض ميان تعداد نوترينوهايي كه ما انتظار داريم خورشيد توليد كرده باشد و تعداد نوترينوهايي كه ما آشكار مي كنيم را حل كرده است.) نتايج آزمايشات فقط از يك دسته ي ناقص از جرم هاي نوترينو هاحمايت مي كند كه از نظريه ي اتحاد بزرگ ناشي مي شود. اين آزمايش همچنين يك نتيجه تعجب برانگيز را داشته است كه زواياي تركيبي ( mixing angles )(كه احتمال اين كه يك نوترينو از يك نوع به نوع ديگر تبديل شود را معين كند) خيلي بزرگ تر از آن هستند كه نظريه پردازان انتظار داشتند. به نظر مي رسد كه منطقي باشد كه از طريق نتايج حاصل از ناپايستگي عدد لپتون نسبت به جرم نوترينو ترديد داشته باشيم. ولي نوسان نوترينو خود به تنهايي نمي تواند نشان دهد كه عدد لپتون ثابت است. خب آيا ما مي توانيم اين را از راهي ديگر انجام دهيم؟ اين چيزي است كه Klapdor-Kleingrothaus ادعا مي كنند با مشاهده ي تضيف Ge76 -هفتاد و شش عدد جرمي است- به Se76 و2 e -هفتاد و شش عدد جرمي است-توانسته اند انجام بدهند. اين واكنش "تضعيف دوتايي بدون نوترينو" ناميده مي شود و حالت پاياني داراي دو الكترون است(كه به عنوان ذرات b شناخته مي شوند) و پادنوترينويي مشاهده نمي شود-بنابراين واكنش با دو واحد از پايستگي عدد لپتون تجاوز مي كند. اگر اندازه گيري هاي نوسان نوترينو را با اين فرض كه ذرات مربوط همان سه ذره ي شناخته شده باشند را در كنار هم قرار دهيم آن گاه مي توانيم اين را دريابيم كه هر سه نوع نوترينو داراي جرمي يكسان هستند، حدودا چند ده الكترون ولت. اين يك نتيجه اي كاملا تعجب برانگيز است چون ديگر ذرات خانوادگي مانند كوارك ها و لپتون هاي باردار شده داراي جرمي يكسان نيستند. و اين فشار زيادي را روي تئوري جرم نوترينو خواهد گذاشت. البته بايد به طبيعت سخت و استثنايي اين آزمايش هم توجه كرد.البته نسبت به تحليل هاي نويسنده در مورد پس زمينه و استخراج يك سيگنال بسيار كوچك هم انتقاد هايي شده است12و13 در هر صورت در آزمايش هاي طراحي شده در آينده استفاده از قسمت هايي بزرگ تر از Ge76 (يا هسته هايي شبيه) مي تواند حساسيت و دقتي بالاتر را به ارمغان بياورد. با تخمين زدن اندازه گيري هاي "نوسان" قبل از اين ادعا فيزيكدانان حدس زده بودند كه براي نقض پايستگي عدد لپتون به دقتي معادل 1000 يا 10000برابر اين آزمايش نياز است. منابع: 1. Klapdor-Kleingrothaus, H. V., Dietz, A., Harney, H. L . & Krivosheina, I. V. Mod. Phys. Lett. A 16, 2409–2420 (2001 ). 2. Pati, J. & Salam, A. Phys. Rev. D 10, 275–289 (1974 ). 3. Georgi, H. & Glashow, S. Phys. Rev. Lett. 32, 438–441 (1974 ). 4. Yanagida, T. in Proc. Workshop on Unified Theory and Baryon Number in the Universe (eds Sawada, O. & Sugamoto, A.) 95–98 ( KEK, Tsukuba, 1979 ). 5. Gell-Mann, M. et al. in Supergravity (eds van Nieuwenhuysen, P . & Freedman, D. Z.) 315–321 (North-Holland, Amsterdam, 1979 ). 6. Weinberg, S. in First Workshop on Grand Unification (eds Frampton, P., Glashow, S. L. & Yildiz, A.) 347–362 (Math. Sci . Press, Brookline, MA, 1980 ). 7. Bonn , J. et al. (MAINZ collaboration) Nucl. Phys. Proc. Suppl . 91, 273–279 (2001). 8. Fukuda, S. et al. (SuperKamiokande collaboration) Phys. Rev . Lett. 85, 3999–4003 (2000 ). 9. Giacomelli, G. & Giorgini, M. (MACRO collaboration ) Preprint hep-ex/0110021 (2001); http://-.lanl.gov 10. http://www.sns.ias.edu/~jnb/SNexperimen ... ments.html 11. Bahcall, J. N. & Davis, R. Jr in Essays in Nuclear Astrophysics ( eds Barnes, C. A., Clayton, D.D. & Schramm, D. N.) 243–285 ( Cambridge Univ. Press, 1982 ). 12. Ferruglio, F., Strumia, A. & Vissani, F. Preprint hep-ph/0201291 (2002); http://-.lanl.gov 13. Aalseth, C. E. et al. Preprint hep-ex/0202018 (2002 ); http://-.lanl.gov * منبع مقاله: http://www.4 shared.comارسال مقاله توسط عضو محترم سایت با نام کاربری : sm1372/س





این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: راسخون]
[مشاهده در: www.rasekhoon.net]
[تعداد بازديد از اين مطلب: 219]

bt

اضافه شدن مطلب/حذف مطلب







-


گوناگون

پربازدیدترینها
طراحی وب>


صفحه اول | تمام مطالب | RSS | ارتباط با ما
1390© تمامی حقوق این سایت متعلق به سایت واضح می باشد.
این سایت در ستاد ساماندهی وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی ثبت شده است و پیرو قوانین جمهوری اسلامی ایران می باشد. لطفا در صورت برخورد با مطالب و صفحات خلاف قوانین در سایت آن را به ما اطلاع دهید
پایگاه خبری واضح کاری از شرکت طراحی سایت اینتن