“يثبت خطأ جسيما بفهمنا للطبيعة”.. اكتشاف “غرفة خفية” في ذرات الكون

الحرة \ أسوشيتد برس

كشف علماء وزنا ذريا قد يغير جميع المفاهيم البشرية عن الكون والعلوم الفيزيائية إن ثبتت صحته. 

ففي تجربة لقياس وزن الجسيمات الأساسية المعروفة باسم “بوزونات دبليو” أو (W boson) كشف العلماء أن وزنها هو أكثر بكثير مما كان متوقعا، وفقا لما نقلته وكالة أسوشيتد برس.

وتعتبر هذه الجسيمات القوة الدافعة الرئيسية في مركز الذرات، وتظهر لأجزاء فقط من الثانية قبل أن تختفي في ذرات أخرى.

وقال ديف توباك، الفيزيائي المتخصص في الجسيمات بجامعة “A&M” في ولاية تكساس، المتحدث باسم مختبر “فيرمي الوطني لتسريع الجسيمات” التابع للحكومة الأميركية، إن الاكتشاف “لا يعكس فقط وجود خطأ ما.. بل يعني حرفيا أن هناك خطأ جسيما في فهمنا الأساسي للطبيعة”.

العلماء في المختبر، المعروف باسم “فيرميلاب” اختصارا، قاموا بدراسة تصادم الجزيئات على مدى عشر سنوات، وقاسوا كثافة حوالي 4 ملايين جسيم من بوزونات دبليو.

وأضاف توباك أن هذه الجسيمات “تواصل الظهور والتلاشي في الوجود الكمي من الكون”.

وذكرت الدراسة التي أشرف عليها 400 عالم ونشرت، الخميس، في مجلة “ساينس” العلمية، أن الفرق بين وزن الجسيمات الذي تقترحه النظريات السابقة وما كشفه العلماء مؤخرا كبر ولا يمكن اعتباره مجرد خطأ في الحسابات، ولا يمكن التغاضي عنه.

وأكد العلماء أن نتائج الدراسة المذهلة تتطلب إجراء دراسة أخرى، وإن تم إثباتها فإن ذلك سيقدم واحدة من أكبر المشاكل التي قد يواجهها العلماء في القوانين الكونية المرسومة ضمن نظرية النموذج العياري أو نظرية النمذجة القياسية.

وشبه الفيزيائي من جامعة ديوك، أشوتوش في كوتوال، المشرف على التحليلات نتائج  دراستهم بـ “اكتشاف غرفة خفية في منزلك”.

ويرجح العلماء وجود جسيمات لم يتم اكتشافها بعد، وأنه من الممكن أنها تتفاعل مع بوزونات دبليو، ما قد يفسر سر الكتلة الزائدة، أو أن الوزن قد يكون ناجما عن المادة المظلمة (dark matter)، وهي مادة أخرى شائعة الوجود في الكون لكن لا نعرف الكثير عنها.

وقال الباحثون إن من الممكن أن تكون هناك قوانين فيزياء جديدة قد أظهرت وجودها في الاختبار لكنهم لا يعرفون ما هي بعد.

ورغم أن الفرق بين الكتلتين، الموثقة سابقا والأخرى المكتشفة في الدراسة، قد تكون ضئيلة للناظرين، إلا أنها تعد عملاقة في عالم الذرات، فالكتلة التي تقترحها نظرية النموذج العياري لبوزونات دبليو يجب أن تبلغ 80,357,000 إلكترون فولت، قد يزيد أو ينقص بست درجات.

أما الكتلة التي تم الكشف عنها الخميس للجسيمات تبلغ 80,433,000 إلكترون فولت قد يزيد أو ينقص بتسع درجات.

وفي كل الأحوال يتطلب إثبات ادعاء كبير كهذا دليلا إضافيا من فريق ثان، وهو أمر لم يحصل بعد.

ويقول كلاوديو كامباجناري، عالم فيزياء الجسيمات بجامعة كاليفورنيا سانتا باربرا، والذي لم يكن جزءا من فريق فيرميلاب: “إنه قياس دقيق للغاية، ويتطلب فهم المعايير المختلفة لعدد منوع من المؤثرات الصغيرة.. هؤلاء الشباب حقا جيدون. وأنا آخذهم على محمل الجد. لكني أعتقد في نهاية اليوم أن ما نحتاجه هو تأكيد من خلال تجربة أخرى”.