ذره‌ای که می‌تواند معمای پیدایش جهان را حل کند
باشگاه خبرنگاران جوان؛ جواد فراهانی - فیزیکدانانی از دانشگاه ساوت‌همپتون در انگلیس و موسسه فناوری هند در کانپور، این احتمال را مطرح کرده‌اند که یک ذره با برهم‌کنش بسیار ضعیف، ممکن است نقشی حیاتی در پیدایش جهان ایفا کرده باشد.
این یافته می‌تواند به توضیح این پرسش کمک کند که چرا ماده نسبت به پادماده (antimatter) فراوانی بیشتری پیدا کرد.
پژوهشگران در مطالعه‌ای که در نشریه «فیزیکال ریویو لترز» (Physical Review Letters) منتشر شده است، نقش احتمالی این ذره که با نام «لپتون خنثی سنگین» (یا «نوترینوی استریل سنگین») شناخته می‌شود را در مراحل اولیه پیدایش جهان بررسی کردند تا پاسخی برای یکی از بزرگ‌ترین معما‌های فیزیک مدرن بیابند.
چرا ماده بر جهان غلبه دارد؟
بر اساس نظریه‌های فیزیکی، رویداد «مه‌بانگ» (Big Bang) باید مقادیر برابری از ماده و پادماده تولید کرده باشد. از آنجا که این دو در صورت برخورد با یکدیگر نابود می‌شوند (فرایند فنا)، این پرسش بنیادین پیش می‌آید: چگونه ماده‌ای که ستارگان، کهکشان‌ها و سیارات را تشکیل می‌دهد، باقی مانده است؟
این معما به عنوان «ناهم‌سانی ماده و پادماده» (matter-antimatter asymmetry) شناخته می‌شود و حل آن، کلید درک پیدایش و تکامل جهان است.
نقش لپتون خنثی سنگین چیست؟
دانشمندان بر این باورند که این ذره که ویژگی بارز آن برهم‌کنش بسیار ضعیف با سایر اجزای جهان است ممکن است بر شرایط فیزیکی جهانِ نخستین تأثیر گذاشته و شرایط را به گونه‌ای رقم زده باشد که تولید ماده بر تولید پادماده پیشی بگیرد.
مدل‌های نظریِ به‌کاررفته توسط پژوهشگران نشان می‌دهند که این فرایند می‌توانسته منجر به باقی ماندن مقدار اندکی «مازادِ ماده» شود؛ آن هم پس از آنکه بخش عمده‌ای از ماده و پادماده یکدیگر را نابود کرده‌اند. این مقدارِ مازاد می‌تواند برای توجیه وجود تمام ماده‌ای که امروزه جهان را تشکیل می‌دهد، کافی باشد.
دکتر ریشاو روشن، یکی از نویسندگان این پژوهش از دانشگاه ساوت‌همپتون، اظهار داشت که نوترینو‌های سنگین می‌توانند بر برهم‌کنش ذرات و واپاشی آنها تأثیر بگذارند و به‌طور بالقوه، تولید ماده را بر پادماده ترجیح دهند.
آیا این فرضیه قابل آزمون است؟
وجود این نوترینو‌های سنگین و نقش فرضی آنها هنوز به صورت تجربی اثبات نشده است. با این حال، دانشمندان امیدوارند که آزمایش‌های آینده در حوزه فیزیک ذرات و همچنین آشکارساز‌های امواج گرانشی، بتوانند شواهدی در تأیید این فرضیه فراهم کنند.
اگر این نظریه تأیید شود، می‌تواند به حل یکی از بزرگ‌ترین معما‌های علمی کمک کند: چرا ماده باقی ماند تا جهانی را که می‌شناسیم شکل دهد، به‌جای آنکه همراه با پادماده به‌طور کامل نابود شود؟
منبع: دیلی میل
