أهم معادلة في الفيزياء النظرية!

أهم معادلة في الفيزياء النظرية!

لاغرانجيان النموذج القياسي.   غالباً ما يُصور النموذج القياسي (Standard Model) في فيزياء الجسيمات كلائحة مشابهة للجدول الدوري للعناصر، ويُستخدم لوصف خواص الجسيمات مثل كتلتها، وشحنتها ولفها الذاتي "السبين" (spin). وهذا الجدول منظمٌ أيضاً لتمثيل كيفية تفاعل هذه الأشياء…

ما وراء الفيزياء: ما هو السر وراء حياة الجسيمات طويلة العمر!

ما وراء الفيزياء: ما هو السر وراء حياة الجسيمات طويلة العمر!

قد تجيب أنواع نظرية من الجسيمات -إن تمكن العلماء من اكتشافها- عن كل الأسئلة المتعلقة بالكون تقريباً.  الكون غير مستقر!  الجاذبية (gravity) ضعيفة جداً، لكنّ القوة الضعيفة (weak force) -التي تسمح للجسيمات بالتفاعل والتحول- فائقة القوة، وكتلة بوزون هيغز (Higgs boson) صغيرة…

عُلماء فيزياء الجسيمات يسعون للبحث عن

عُلماء فيزياء الجسيمات يسعون للبحث عن "فيزياء جديدة"

بعد خمس سنوات من العمل، اتّخذ الفيزيائيون في مختبر EPFL بالتعاون مع 800 باحثٍ دولي مشاركٍ في مشروع LHCb، خطوة هامة عن طريق بناء كاشفٍ جديد - مُتعقّب الألياف الضوئيةSciFi ، وذلك لجمع المزيد من البيانات من المصادم.   يتألف كاشف للجسيمات قيد الإنشاء من 10 آلاف كيلومتر من الألياف…

ملاحظة تفاعلات النيوترينو المراوغة لأول مرة

ملاحظة تفاعلات النيوترينو المراوغة لأول مرة

يُعتبَر فريق من الفيزيائيين وتعاون كوهيرنت (COHERENT collaboration) أول من يكتشف ويُمِّيز الانتشار المرن المتماسك (coherent elastic scattering) للنيوترينوهات (neutrino) منخفضة الطاقة من النُوى الذريَّة. النيوترينوهات هي جسيمات دقيقة دون ذرية نادراً ما تتفاعل مع المادة، وغالباً ما…

دلالات جديدة لانحرافات محتملة في النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات!

دلالات جديدة لانحرافات محتملة في النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات!

أشارت بياناتٌ قادمةٌ من تجربة LHCb إلى ظاهرة شاذة ومثيرة للاهتمام في طريقة بعض الجسيمات في الاضمحلال. وإذا تم تأكيدها، فإنّها ستكون إشارةً على ظاهرة فيزيائية جديدة لم يتنبّأ بها النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات Standard Model of particle physics. ولا تزال الإشارة المرصودة ذات أهمية…

مختبر سيرن يطلق مسرّع جسيماتٍ جديداً

مختبر سيرن يطلق مسرّع جسيماتٍ جديداً

أطلق مختبر الفيزياء الأوروبي الأول التابع لسيرن CERN مسرع جسيمات جديد ليتصل مع محطم البروتونات، مصادم الهادرونات الكبير LHC، في محاولة للكشف عن جسيمات جديدة وإثبات وجود أبعاد زمكانية إضافية، إذ لطالما أعرب مختبر جنيف عن أمله في أن مصادماً محسناً يمكن أن يساعد في الكشف عن جسيمات جديدة،…

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…

حواسيب خارقة تُقدم خطوطًا عريضةً للمادة المظلمة: توسيع النموذج القياسي يتنبأ بخصائص جسيمات مرشحة

حواسيب خارقة تُقدم خطوطًا عريضةً للمادة المظلمة: توسيع النموذج القياسي يتنبأ بخصائص جسيمات مرشحة

استعمل الفيزيائيون عمليات حسابية حاسوبية معقدة لإيجاد خطوط عريضة لجسيمات المادة المظلمة. فعل العلماء ذلك بتوسيع نموذج فيزياء الجسيمات القياسي (Standard Model of particle) الناجح، فتمكنوا -بالإضافة لبعض الأشياء- من التنبؤ بكتلة ما تدعى بالأكسيونات (axions)، فأصبحت بذلك مرشحة لأن تكون…

الحياة الغريبة الأخرى لنظرية الأوتار

الحياة الغريبة الأخرى لنظرية الأوتار

فشلت نظرية الأوتار حتى الآن بإتمام وعدها بأن تكون طريقة لتوحيد ميكانيكا الكم والجاذبية. ومن جهة أخرى، ازدهرت في مجموعة من أكثر أدوات العلوم نفعاً. اختالت نظرية الأوتار على الساحة منذ ما يقارب الثلاثين عاماً على أنها الكمال ذاته، وكواعدة على الحصول على الحل البسيط الأنيق الذي تقوم…

النفوذ الواسع للأوتار

النفوذ الواسع للأوتار

في الجزء الأول من هذا المقال تحدثنا عن روعة نظرية الأوتار والرياضيات الكامنة وراءها، وسنكمل الحديث في هذا المقال حول توسع النظرية وارتباطها بالعديد من المجالات العلمية الأخرى.   قد تكون الرياضيات نفسها هي المجال الذي كسب الكثير من ازدهار نظرية الأوتار. ويوضح كلاي كوردوفا Clay…

كيف يقوم العلماء بتسريع الجسيمات الى 99.99٪ من سرعة الضوء؟

كيف يقوم العلماء بتسريع الجسيمات الى 99.99٪ من سرعة الضوء؟

ربما تكون قد اطّلعت مسبقاً على فكرة مسرعات الجسيمات من خلال الاطلاع على عمل مصادم الهادرونات الكبير LHC وهو مسرع جسيمات هائل مكّن العلماء من التوصل إلى جسيم بوزون هيغز. لكن مصادم الهادرونات الكبير ليس الوحيد، فالعالم مجهز بأكثر من 30,000 مسرع جسيمات تستخدم في مجموعة لا نهائية…

كيف يعمل مصادم الهادرونات الكبير: الجزء الأول

كيف يعمل مصادم الهادرونات الكبير: الجزء الأول

تتوضع على عمق مئة متر تحت الأرض (328 قدم) أسفل الحدود بين فرنسا وسويسرا آلة دائرية قد تكشف لنا أسرار الكون، أو -وفقا لبعض الناس- قد تدمر كامل الحياة على الأرض بدلا من ذلك! لكنها بشكلٍ أو بآخر الآلة الأكبر في العالم، وسوف تختبر أصغر جسيمات الكون: إنها مصادم الهادرونات الكبير (Large…

ﺍﻟﺒﺤﺚ ﻋﻦ ﺟﺴﻴﻤﺎﺕ ﻣﻜﻮﻧﺔ ﻟﻠﻤﺎﺩﺓ ﺍﻟﻤﻈﻠﻤﺔ

ﺍﻟﺒﺤﺚ ﻋﻦ ﺟﺴﻴﻤﺎﺕ ﻣﻜﻮﻧﺔ ﻟﻠﻤﺎﺩﺓ ﺍﻟﻤﻈﻠﻤﺔ

ﺗُﺸﻜﻞ ﺍﻟﻤﺎﺩﺓ ﺍﻟﻤﻈﻠﻤﺔ غير المرئية %85 ﻣﻦ ﻛﻞ ﺍﻟﻤﺎﺩﺓ ﺍﻟﻤﻮﺟﻮﺩﺓ ﻓﻲ ﺍﻟﻜﻮﻥ، ﻣﺆﺛﺮﺓً ﻋﻠﻰ ﺣﺮﻛﺔ ﺍﻟﻤﺠﺮﺍﺕ، ﺣﺎﻧﻴﺔً ﻣﺴﺎﺭ ﺍﻟﻀﻮﺀ، ﻭﻣﺆﺛﺮﺓً ﻋﻠﻰ بنية ﺍﻟﻜﻮﻥ ﺑﺄﻛﻤﻠﻪ. ﻭﻣﻊ ﺫﻟﻚ، ﻻ ﻧﻌﺮﻑ ﺍﻟﻜﺜﻴﺮ ﻋﻦ ﻃﺒﻴﻌﺔ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﻤﺎﺩﺓ. تبحث ﻣﻌﻈﻢ ﺗﺠﺎﺭﺏ ﺍﻟﻤﺎﺩﺓ ﺍﻟﻤﻈﻠﻤﺔ ﻋﻦ ﻧﻮﻉ ﻣﻦ ﺍﻟﺠﺴﻴﻤﺎﺕ ﺗُﻌﺮﻑ ﺑﺎﻟﺠﺴﻴﻤﺎﺕ عالية ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ ﺿﻌﻴﻔﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ،…

هكذا يبدو النموذج القياسي للفيزياء فعليا!

هكذا يبدو النموذج القياسي للفيزياء فعليا!

نتحدث كثيراً حول النموذج القياسي في فيزياء الجسيمات هنا في ScienceAler. أنت تعرف، "نظرية كل شيء تقريباً". إنها أفضل مجموعة من المعادلات لدينا لوصف سلوك الكون وكل شيء داخله. لكن هل فكرت يوماً كيف تبدو عليه في الواقع؟ إذا كان كذلك، فأنت محظوظ فهذه لاغرانجيان النموذج القياسي…

عشرة أشياء قد لا تعرفها عن المادة المضادة!

عشرة أشياء قد لا تعرفها عن المادة المضادة!

تعتبر المادة المضادة (Antimatter) مادةً خامًا للخيال العلمي. ففي كتاب وفيلم ملائكة وشياطين يحاول البروفسور لانغدون Langdon حماية مدينة الفاتيكان من قنبلة المادة المضادة. وفي مركبة "ستار تريك" فإن المركبة تستخدم  الدفع الناتج عن إفناء المادة والمادة المضادة لبعضهما…

رهان التناظر الفائق: علماء يراهنون بنعم، وآخرون بلا والجائزة كونياك

رهان التناظر الفائق: علماء يراهنون بنعم، وآخرون بلا والجائزة كونياك

ينحاز فيزيائيو الجسيمات بتلاعب بخصوص قدرة مصادم الهادرونات الكبير على اكتشاف دليل على التناظر الفائق (Supersymmetry). وقد مرر فيزيائيون في يوليو/تموز 2000 في المثلث -اجتماع 2000 في كوبنهاغن وسمي هكذا لأنه دار سلفًا بين ثلاث مدن في أوروبا- ملفًا حول غرفة المؤتمر يدعون فيه الحضور إلى…

القطاع المظلم من الكون: بوزون مادالا ربما يساعد في فهم المادة المظلمة!

القطاع المظلم من الكون: بوزون مادالا ربما يساعد في فهم المادة المظلمة!

يتنبأ علماء في مجموعة فيزياء الطاقة العالية (HEP) من جامعة ويتوترسراند في جوهانسبرغ بوجود بوزون جديد قد يساعد في فهم المادة المظلمة (Dark Matter) الموجودة في الكون. فباستخدام البيانات القادمة من سلسلة من التجارب التي قادت إلى اكتشاف أولى اللمحات لبوزون هيغز (Higgs boson) في منظمة…

ما هو البنتاكوارك؟ ولماذا الفيزيائيون متحمسون جداً بشأنه؟

ما هو البنتاكوارك؟ ولماذا الفيزيائيون متحمسون جداً بشأنه؟

اعتقد العلماء على مدار خمسين عاماً أنها موجودة، والآن لديهم الدليل أخيراً. أعلن باحثون يعملون في مصادم الهادرونات الكبير (LHC) الموجود في سويسرا والتابع لمنظمة الأبحاث النووية الأوروبية "سيرن" هذا الأسبوع (رابط الاكتشاف في ناسا بالعربي) أنهم وجدوا دليلاً على وجود نوع جديد…

أربعة أشياء قد لا تعرفها عن المادة المظلمة!

أربعة أشياء قد لا تعرفها عن المادة المظلمة!

بعد فترةٍ ليست بالطويلة من اكتشاف الفيزيائيين لبوزون هيغز (Higgs boson) في تجارب مصادم الهارونات الكبير في "سيرن" (CERN)، طُرح السؤال التالي على المدير العام لسيرن رولف هوير Rolf Heuer "ما التالي؟"، فكانت إحدى الأولويات القصوى التي ذكرها هي معرفة طبيعة المادة…

نصر عظيم للفيزياء: تأكيد اكتشاف البنتاكوارك

نصر عظيم للفيزياء: تأكيد اكتشاف البنتاكوارك

البنتاكوارك (Pentaquarks)، أو الجسيمات خماسية الكواركات هنا الآن، وهي هنا لتبقى!  فقد فندت دراستين جديدتين أجراهما تعاون LHCb -الموجود في مصادم الهادرونات الكبير بسيرن- أي شكوكٍ متعلقةٍ باكتشاف الجسيمات خماسية الكواركات الغريبة، وقد تم الإعلان عن هذا الاكتشاف للمرة الأولى في…