الفيزيائي النظري ويليام ديتمولد، أستاذ مشارك في قسم الفيزياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وعضو في مركز الفيزياء النظرية ومختبر العلوم النووية. حقوق الصورة: MIT                                 …

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…

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…

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…

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…

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…

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،…

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…

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…

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…

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…

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…

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…

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،…

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…

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…

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…

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…

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…

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…