القوة الخامسة: حقيقة أم خيال؟

القوة الخامسة: حقيقة أم خيال؟

هل وجد المختبر المجري حقًا دليلًا على وجود قوة خامسة لقوى الطبيعة؟ المصدر: Jurik Peter/ Shutterstock.com العلوم والإنترنت بينهما علاقة مضطربة؛ فالعلم يميل إلى المضي قدمًا من خلال تقييم دقيق ومضجر من البيانات والنظريات، وهذه العملية يمكن أن تستغرق سنوات لتتم. ولكن تجد في المقابل…

حلم النظرية الموحدة العظمى ما زال بعيد المنال

حلم النظرية الموحدة العظمى ما زال بعيد المنال

لقد فشل الفيزيائيون في العثور على بروتونات متحللة، مما يضع في طي النسيان النظرية الحبيبة بأن قوى الطبيعة كانت متحدة في بداية الزمن. لمدة عشرين عاماً، راقب فيزيائيون يابانيون خزاناً بطول مبنى مكون من 13 طابقاً ممتلئاً بماء نقي ومعزول في أعماق منجم مهجور للزنك؛ آملين في مشاهدة بروتونات…

فيزياء الجسيمات الأولية: الجزء الثاني

فيزياء الجسيمات الأولية: الجزء الثاني

في الجزء الأول من هذا المقال قمنا بمراجعة الجسيمات الأولية والقوى التي تشعر بها. وسوف نقوم الآن باكتشاف بعض الألغاز حول فيزياء الجسيمات والتي لا تزال مفتوحة.  فيزياء النيوترينو تعد "فيزياء النيوترينو" (Neutrino physics) أحد أكثر المجالات إثارةً في فيزياء الجسيمات…

الفوتونات المُظلمة

الفوتونات المُظلمة

يُنصح بقراءة مقال الكون اللامنطقي قبل قراءة هذا المقال.  الفوتونات المُظلمة من السطحية الاعتقاد أن المادة العادية والتي تشمل كل الجزيئات الأولية التى لم نكتشفها على الإطلاق في التجارب المعملية، تُشكّل فقط 5% من كثافة الطاقة في الكون.  يأتي الباقى بالطبع على شكل قطاع مُظلِم…

عجائب مقياس بلانك

عجائب مقياس بلانك

  اقترح عالم الفيزياء ماكس بلانك Max Planck في نهاية تسعينات القرن التاسع عشر مجموعة من الوحدات لتبسيط تعابير قوانين الفيزياء. وبإمكاننا جميعًا، وبإمكان أي كائن فضائي من ألفا قنطورس أن يصل إلى وحدات بلانك هذه باستخدام خمسة ثوابت موجودة في الطبيعة، بما في ذلك سرعة الضوء…

ازدواجية الموجة-الجسيم في صورة واحدة

ازدواجية الموجة-الجسيم في صورة واحدة

قادت المراقبات الأخيرة للطبيعة الموجية والجسيمية في صورة واحدة مفردة للحقل البلازموني plasmonic field، وهو حقل يتم إنتاجه من خلال أرجحة الإلكترونات بشكل كلي على سطح معدن، إلى خبرٍ تصدَّر العناوين وإلى شيءٍ من سوء الفهم. ظهرت الادعاءات حول احتمال نقض مبدأ التكامل principle of complementarity…

إذاً، هل هذه هي نهاية فيزياء الجسيمات؟!!

إذاً، هل هذه هي نهاية فيزياء الجسيمات؟!!

 تصور فني عن أحادية القطب المغناطيسية التي كثُر البحث عنها. حقوق الصورة: Heikka Valja/MoEDAL Collaboration يأمل علماء الفيزياء في جميع أرجاء العالم (بمن فيهم أنا) أن يمثل هذا الأسبوع بداية عصر جديد من الاكتشاف، وليس -كما يخشى البعض- نهاية فيزياء الجسيمات (particle physics) كما…

كيف يمكن لفيزياء الجسيمات أن تنقذ حياتك؟

كيف يمكن لفيزياء الجسيمات أن تنقذ حياتك؟

تلعب الأدوات الطبية التي تعتمد على فيزياء الجسيمات دوراً مهماً في المستشفيات حول العالم، بدءاً من تطوير الأدوية الجديدة وحتى معالجة السرطان. وإن نفس تقنيات فيزياء الجسيمات التي يتم استخدامها لفهم الكون تُستخدم أيضاً لتحسين الصحة والعلاج الطبي. وفي هذا السياق تلعب المُسرّعات والكاشفات…

لاتناظر المادة-المادة المضادة

لاتناظر المادة-المادة المضادة

يُفترض أن الانفجار العظيم (big bang) أوجد كمياتٍ متساويةٍ من المادة والمادة المضادة في بداية الكون. لكن الآن، كل ما نراه ابتداءً من أصغر أشكال الحياة على الأرض وانتهاءً بالأجسام النجمية الكبيرة مصنوعٌ بالكامل من المادة. بالمقارنة، لايوجد هناك المزيد من المادة المضادة للعثور عليها،…

كيف تُجرى التجربة في مصادم الهادرون الكبير؟

كيف تُجرى التجربة في مصادم الهادرون الكبير؟

لم يكن يوم الأربعاء الثالث من حزيران/يونيو، يومًا عاديًا بالنسبة لمصادم الهادرون الكبير LHC. مصادم الهادرونات الكبير LHC هو أكبر مُسرّع للجسيمات، ويقع في نفق تحت منظمة الأبحاث النووية الأوروبية CERN الواقع خارج جينيف مباشرة، وقد أعيد تشغيله في يوم الأربعاء بعد انقطاع لمدة سنتين لإجراء…

فيزياء الجسيمات الأولية: الجزء الأول

فيزياء الجسيمات الأولية: الجزء الأول

تتحدث هذه السلسلة المؤلفة من جزأين (الجزء الثاني) عن فيزياء الجسيمات الأولية.   مثّل إدراك حقيقة أن التنوع العظيم الموجود في العالم ينتج عن حفنة من الجسيمات أولية الموجودة تحت تأثير مجموعة صغيرة من القوى الأساسية انتصاراً لفيزياء القرن العشرين.   وحتى حصل علماء الفيزياء…

الكواركات

الكواركات

الكواركات (Quarks) واللبتونات (Leptons) هي لبنات البناء الأساسية للمادة، وتُشاهد على شكل "جسيمات عنصرية". في النموذج القياسي الحالي (standard model)، هناك ستة "نكهات" للكواركات، وتستطيع هذه النكهات الأخذ بعين الاعتبار جميع الميزونات (mesons) والباريونات (baryons)…

هل النجوم الغريبة موجودة؟

هل النجوم الغريبة موجودة؟

اقترح علماء وجود نوع جديد من النجوم، وهو نوع له محرك نجمي غريب ويسمح بإصدار نيوترينوهات (neutrinos) صعبة الكشف بدلاً من فوتونات الضوء كما هو الحال في النجوم العادية.   تبدو هذه الأجسام التي تدعى ''النجوم الكهروضعيفة'' (electroweak stars) معقولةً، بفضل النموذج…

لماذا تتفكك الجسيمات؟

لماذا تتفكك الجسيمات؟

من ناحية ما، تتفكك الجسيمات(particles) لأنّها كسولة؛ فهي تفضل الوجود في أدنى السويات الطاقية (energy state) الممكنة. ولذلك إذا كان لدى نواتج التفكك (decay) طاقة أقل من طاقة الجسيم الأولي، فإن التفكك سيحدث بطريقة تلقائية. وهذا يعني أن الجسيمات قد تتواجد في أي مكان دون أن تؤثر عليها…

كيف تطوّرت المسرّعات الجسيمية مع الوقت؟

كيف تطوّرت المسرّعات الجسيمية مع الوقت؟

حتى قبل تأسيس سيرن بشكل رسمي، قررت اللجنة المؤقتة لسيرن في العام 1952 أنه يجب بناء مسرعين في المختبر الجديد للبحث في تركيب النوى. ومنذ ذلك الوقت بنى سيرن سلسلة من الآلات وكلٌ منها كان أقوى استطاعة من السابق له، وأنتجت جسيمات عند طاقات أعلى وبأعداد أكبر. ومن خلال هذه الطريقة، تمكن…

كيف تعمل كواشف الجسيمات؟

كيف تعمل كواشف الجسيمات؟

يتلخص عمل الكواشف في تسجيل وتصوير انفجارات الجسيمات التي تنتج عن التصادمات في المسرعات. وتساعد المعلومات المُستنتجة عن سرعة الجسيمات، وكتلها، وشحنتها الكهربائية علماء الفيزياء على فهم هوية الجسيم.  يشابه عمل فيزيائي الجسيمات لتحديد الجسيم الذي مر عبر الكاشف طريقة دراسة آثار…

كيف يعمل مسرّع الجسيمات؟

كيف يعمل مسرّع الجسيمات؟

اختُرعت المسرعات لتقديم الطاقة العالية للجسيمات وبالتالي المساعدة في دراسة بنية الأنوية. بعد ذلك، استُخدمت في تقصي العديد من مبادئ فيزياء الجسيمات. مهمة هذه الأجهزة هي تسريع وزيادة طاقة حزمة من الجسيمات عبر توليد الحقول الكهربائية التي تؤدي إلى تسريع الجسيمات، والحقول المغناطيسية…