انجمن نجوم لیرا
بُعد های خارجی، گرویتون ها

ابعاد خارجی ممکن است علمی تخیلی به نظر برسد ، اما آن می تواند توضیح دهد که چرا گرانش خیلی ضعیف است.

چرا گرانش خیلی ضعیف تر از دیگر نیرو های بنیادیست؟ یک یخچال مغناطیسی کوچک کافیست تا یک نیروی الکترومغناطیسی بزرگ تر از کشش گرانشی توسط سیاره زمین را ایجاد نماید . یک چیز ممکنی که ما قادر به احساس آن نمی باشیم ، اثر کامل گرانش است ؛ به دلیل اینکه بخشی از آن در ابعاد خارجی پخش شده است.بنابراین ممکن است آن(ابعاد خارجی) علمی تخیلی بنظر برسد ، اگر ابعاد خارجی وجود داشته باشد ، آن ها می توانند توضیح دهند که چرا جهان هستی سریع تر از آنچه که انتظار میرود در حال انبساط است، و چرا گرانش ضعیف تر از دیگر نیرو های طبیعت است.

یک سئوال از مقیاس

در زندگی روزمره ی مان ، ما فضایی سه بعدی و بعد چهارم یعنی زمان را تجربه می کنیم.پس چگونه می تواند بیش از آن وجود داشته باشد؟نظریه نسبیت عام آینستن ، به ما بیان می کند که فضا می تواند منبسط،منقبض و خم گردد.

در حال حاضر ، اگر یک بعد به اندازه ی کوچکتر از یک اتم منقبض گردد ، می تواند از دیدگان ما پنهان شود.به طور محض ما اگر در جستجوی آن در یک مقیاس به اندازه کافی کوچک باشیم ، بعد پنهان شده مجدداً نمایان خواهد شد.

تصور کنید که یک نفر در حال راه رفتن برروی یک طناب باشد ، او می تواند تنها به سوی عقب و جلو جابه جا شود، اما نمی تواند چپ و راست رود ،نه بالا نه پایین، بنابراین او تنها یک بعد را می بیند .مورچه های در حال زندگی در حول یک کابل قادر به جابه جائی در کوچکترین مقیاس اند ، آنچه پدیدار خواهد شد، مشابه یک بعد خارجی در راه رفتن برروی یک طناب است .

چگونه می توانیم برای ابعاد خارجی، آزمایشی انجام دهیم؟یک گزینه جهت یافتن مدارکی از ذراتی که می توانند وجود داشته باشند ، خواهد بود ، با فرض اینکه ابعاد خارجی واقعی باشند.

نظریاتی که پیشنهاد شدند جهت پیش بینی ابعاد خارجی، در یک مسیری برابر، اتم هایی که حالت انرژی پایین و حالت انرژی برانگیخته شده دارند،ممکن است نسخه هایی سنگین تر از ذرات استاندارد در دیگر ابعاد داشته باشند.

این نسخه های سنگین از ذرات ، حالت Kaluza-Klein نام دارد که ممکن است عیناً به همان میزان تاثیرات ذرات استاندارد را داشته باشد(و سپس در آشکار ساز هایمان قابل رویت باشد) ، اما با جرمی بزرگتر .

اگر آشکارساز های CMS یا ATLAS ذراتی مشابه Z یا W (بوزون هایی هستند که نیروی الکتریکی ضعیفی را حمل می کنند) با جرمی 100 برابر بزرگتر از W یا Z را بیابند، قادر به تجسم ابعاد خارجی خواهیم بود . این چنین ذرات سنگین تنها توسط LHC در انرژی های بالا قابل دستیابی و کشف می تواند باشد.

 

یک تکه کوچک از گرانش؟

برخی از نظریه پردازان ،یک ذره ای به نام “گرویتون” را پیشنهاد کردند که وابسته به گرانش است ،همانطور که فوتون وابسته به نیرو الکترومغناطیسی است. اگر گرویتون ها وجود داشته باشند ، باید آنان در آشکار ساز LHC بوجود آیند ، اما آنان ممکن است ناگهان ناپدید شده و به درون ابعاد خارجی روند . برخورد ها در شتابدهنده ذرات، همیشه رویداد های متوازنی را ایجاد می کند . یک گرویتون ممکن است از آشکار سازهایمان گریخته باشد ، و  به یک نقطه خلاء برود، که ما این را به عنوان عدم تعادل در مقدار و انرژی رویداد می دانیم .

ما احتیاج به یک مطالعه دقیق تری در اثر از دست رفتن اجرام، در زمانی که گرویتون بوجود می آید و در دیگر ابعاد یا هر جایی دیگر میرود، داریم . این روش جستجوکردن، برای از دست دادن انرژی در هنگامی است که به جستجوی ماده تاریک یا ذرات ابرتقارن پرداخته می شود .


ادامه مطلب
نوشته شده در جمعه ۲۴ آذر ۱۳۹۶ ساعت ۷:۲۳ ق.ظ توسط |
سخنرانی تد:جستجوی ما به دنبال پرسش های بی پاسخ مانده ی فیزیک

جیمز بیچَم، در جستجوی پاسخ هایی به مهم ترین سئوالات آشکار فیزیک بوسیله بزرگترین آزمایشگاه نصب شده ، یعنی سرن می باشد.این سخنرانی مفرح و در دسترس ، من باب چگونگی رخداد های علمی است ، آقای بیچَم در سخنرانی شان ما را به سفری در میان ابعاد فرافضایی به جستجوی ذرات بنیادین کشف نشده برده و یک توضیح ای برای معما گرانش می دهند و در نهایت ما را به جزئیات کاوش شان سوق می دهند.

جیمز بیچَم یک فیزیکدان ذرات انرژی بالا در آزمایشگاه سرن می باشد.

 


ادامه مطلب
نوشته شده در جمعه ۳ آذر ۱۳۹۶ ساعت ۱۱:۳۷ ب.ظ توسط |