قوة صغيرة غير مرئية يحتمل أن تغير فهمنا الأساسي للكون، يقول علماء الفيزياء النظرية في جامعة كاليفورنيا في ايرفين أنهم قد وجدوا دليلاً على وجود قوة خامسة أساسية للطبيعة تحملها جسيمات لم يلحظها أحد حتى الآن .
هنالك أربع قوى تحكم الطبيعة (القوة الكهرومغناطيسية، والجاذبية، والنووية القوية والنووية الضعيفة)، قوة كالجاذبية مثلاً هي التي تقوم بنحت الكون في نطاق ضخم من المجرات، وتسود القوة النووية القوية والضعيفة في التفاعلات بالغة الصغر بين الجسيمات دون الذرية، هذه القوى الأربع معا هي التي تحكم تفاعلات المادة كلها في الكون .
ولكن الباحثين من جامعة كاليفورنيا في ايرفين يقولون إنهم وجدوا دليلاً على وجود قوة خامسة! هذه القوة محمولة مرة واحدة في جسيم أطلقوا عليه بوزون إكس(Boson X)، هذه القوة هي نوعاً ما من تناظر القوة الكهرومغناطيسية (القوة الكهرومغناطيسية يكون تصرفها بالعادة على الإلكترونات والبروتونات وتتجاهل النيوترونات)، أما هذه القوة الخامسة فإنها تعمل بين الإلكترونات والنيترونات وتتجاهل البروتونات .
(الصورة لبوزون هيغز)
حصل العلماء على فكرة وجود هذه القوة أول مرة من ورقة نشرت من قبل باحثين مجريين كانو يبحثون عن الفوتون المظلم وهوالذي يحمل قوة المادة المظلمة، لكن الباحثين المجريين وجدوا خلال عملهم إشارات غريبة في البيانات الخاصة بهم.
هل يمكن أن يكون جسم جديد؟
بعد تحليل التجارب للفريق المجري والعديد من الفرق الأخرى، استبعد الباحثون من جامعة كاليفورنيا إفتراض الفوتون المظلم، ولكن إستنتاجهم كان أن الإشارات تدل على جسيم بوزون غير موصوف لغاية الآن.
وقال ديفيد مكين وهو فيزيائي الجسيمات النظرية في جامعة واشنطن والذي لم يكن مشاركاُ في الدراسة "لو كان هذا حقيقاً فلا بد إذن من دراسته بتفصيل دموي" .
النموذج القياسي للجسيمات هو عادةً مخطط متواضع بمساحة 17 متر مربع ويصف الجسيمات الأساسية التي هي لبنات بناء لجميع المواد، ويحتوي هذا النموذج على جسيمات نعرفها كالإكترونات والبروتونات وجسيمات أخرى أكثر غرابة مثل ميون نيترون والغلوونات والكواركات ويوجد أيضا في هذا النموذج تفصيل للخصائص الثلاث لكل جسيم وهي الكتلة والشحنة واللف المغزلي(spin) الخاص بكل جسيم .
و إذا كان للعلماء رسم العلماء خريطة مجازية للكون المعروف فإن النموذج القياسي يجب أن يكون عندها أسطورة مرمزة بالألوان في زاوية هذه الخريطة لأنه هو مفتاح الخريطة الذي سيتيح لهم فهم العالم المادي بكل مقاييسه من أصغرها إلى أكبرها .
لكن وللأسف يفشل النموذج المعياري من وصف كل شيء في الكون، يمكنه بالكاد أن يصف نسبة ضئيلة منه، على سبيل المثال فإنه لايوجد تفسير لوجود المادة المظلمة التي لا تتفاعل على الإطلاق مع المادة العادية لكنها يمكن أن ترسم الشبكة الكونية من العناقيد المجرية بإستخدام جاذبيتها الهائلة، ولا يوجد تفسير أيضاً لماذا تسبب الطاقة المظلمة هذا التمدد المتزايد للكون .
المادة المظلمة تشكل ما يقارب 27% من كثافة المادة والطاقة في الكون، وتشكل الطاقة المظلمة ما يقارب 68% . أما بالنسبة للمادة العادية فإنها حسب النموذج القياسي تشكل ما نسبته 5% من هذا المجموع .
يقول تيموثي تيت وهو أحد المشاركين بهذه الدراسة من جامعة كاليفورنيا إن إكتشافهم هذا قد يمكنهم من إنشاء نموذج يصف الكون بدقة أكبر، ويمكن أن يساعد أيضاً في إزالة الغموض عن بعض الظواهر الغامضة مثل المادة المظلمة .
إعداد:زيد أحمد
المصدر:
phys.org/news/2016-08-physicists-previously-unknown-nature.html