گروه همکاری BaBar که در مرکز شتابدهنده ی خطی استنفورد(SLAC) در امریکا کار می کنند، برجسته ترین تفاوت را میان ماده و پادماده یافته است. آزمایش نشان داده است که شمار واپاشی های مشاهده شده برای یک کلاس از ذرات مزونB 13% بیشتر از پادذره‌شان -پادمزونB- است(arXiv.org/abs/hep-ex/0407057). نتایج این آزمایش می تواند به ما در پاسخ به این پرسش که چرا جهان به جای پادماده توسط ماده تسخیر شده است؟ یا اینکه چرا به مقدار برابر از هر دو ندارد؟

کیهان شناسان بر این باورند که مقادیر برابری از ماده و پادماده به هنگام مهبانگ تولید شده است. اگر ماده و پادماده دقیقاً مخالف هم باشند باید نابود می شدند و تنها فوتون ها به جا می ماندند.

باری،وجود جهانی در تسخیر ماده پیشنهاد می کند که پس از مهبانگ ماده و پادماده دستخوش فرایند‌های متفاوتی شده‌اند.برای توجیه این فراوانی مدل استاندارد فیزیک ذرات پیش‌بینی می‌کند که ماده و پادماده سرعت واپاشی اندک متفاوتی دارند. این اثر که نقض پاریته ی بار (CP) خوانده می‌شود نخستین بار به طور غیرمستقیم به سال 1964 در کایونها دیده شد.

سه سال پیش تیم BaBar - و به طور غیرمستقیم گروه همکاری Belle در آزمایشگاهKEK ژاپن - نقض غیرمستقیم CP را برای نخستین بار در خانواده‌ای دیگر از ذرات به نام مزونB کشف کردند.BaBar شمار زیادی مزونB و پاد مزونB را با شلیک باریکه‌ی پوزیترون به باریکه‌ی الکترون، تولید می‌کند. مزون‌هایB و پادذرهایشان عمر کوتاهی دارند و به تندی به دیگر ذره‌های سبکتر مانند کایون و پایون وامی‌پاشند. با اندازه‌گیری بسیار دقیق سرعت های واپاشی، BaBar توانست نشان دهد که مزونB اندکی آرامتر از پادذره‌ی هم ارزش واپاشی می‌کند.

اکنون دانشمندان BaBar نقض "مستقیم" CP را با تحلیل و واکافتِ واپاشی‌های بیش از 200 میلیون جفت مزون و پادمزون B مشاهده کرده اند. در میان راههای فراوانی که مزونها می‌توانند واپاشی کنند، آنها به دنبال رویدادهای نادری که مزون B را به جفتهای K+pi- و پادمزون B را به جفتهای K-pi+ تبدیل می‌کنند، بوده اند. باری، دانشمندان BaBar دریافتند که در برابر910 جفت K+pi-یافت شده تنها 696 جفتK-pi+. به بیان دیگر تفاوت زیادی در شمار واپاشی‌های ماده و پادماده وجود دارد.

گرچه پیشتر نقض مستقیم CP در آزمایشهایی که بر روی کایونها انجام شده بود، مشاهده گردیده اما مشاهده‌ی جدید با مزون B توانمندتر است. اندازه‌گیری های جدید، نتیجه‌ی کارایی بهتر شتاب دهنده‌ی PEP-II در SLAC و بازده‌ی آشکارساز BaBar است که اکنون میتواند 98% برخوردها را آشکارسازی کند. جاناتان دورفان مدیر SLAC می‌گوید:"این مشاهدات گامی مهم و رو به جلو در چیدن جورچینِ ماده و پادماده در جهان است".

جیمز اولسن از دانشگاه پرینستون و یکی از هدایت کننده‌گان واکافت و تحلیل می افزاید: "ما سیگنالهای روشن و نیرومندی را برای رفتار نا متقارن ماده و پادماده مشاهده کرده‌ایم که برخاسته از ساز و کار نقض مستقیم CP است".

دریافت منبع مقاله به صورت فایل پی دی اف به همراه ترجمه و جدول کلیدواژه ها

امتیاز شما به این مطلب

طبق جدیدترین داده های بدست آمده از کاوشگرمریخ نورد ناسا " اسپیریت"، تقریباً همه‌ی ذرات غبار جو مریخ مغناطیسی است. این سفینه همچنین با بررسی صخره های دهانه‌ی آتشفشان گوسِو کانی های مغناطیسی نیرومند مگنتیت (Fe3O4) را پیدا کرد. نتایج-که توسط تیم دانشمندان دانمارکی، آلمانی و امریکایی به دست آمده- می‌تواند در تعیین این موضوع که آیا آب در تشکیل این کانی ها نقشی داشته است، به ما کمک کند؟(P Bertelsen et al. 2004 Science 305 827).

در آغاز امسال مریخ نورد اسپیریت- و همراهش اوپورتونیتی - در حالی در دو طرف مخالف مریخ فرود آمدند که همراه خود آهنرباهای دایمی به همراه داشتند تا ذرات غبار مغناطیسی معلق در هوا و همچنین ذرات مغناطیسی بر روی صخره ها را گردآوری کنند. یک دسته از آهنربا ها با ابزاری حمل می‌شد که بر روی سطح صخره ها ساییده می‌گردید. در همین حین دو آهنربای دیگر با زاویه ای خاص به گونه ای روبه روی مریخ نورد سوار شده بودند که همه ی ذرات نامغناطیسی معلق در هوا، از روی آن به پایین می‌لغزیدند و تنها ذرات مغناطیسی به جا می‌ماندند.

هر دو آهنربا کنار دوربینی پانارومایی جای دهی شده اند که چگونگی درآشامی نور به عنوان تابعی از طول موج را اندازه گیری می‌کند. دانشمندان دریافته اند که غبار گردآوری شده توسط آهنربای "پالایه" ای توانمندتر بازتابش کمتری داشته است. بنابراین طبعاً رنگ تیره تری دارد و شامل مگنتیت(Fe3O4) یا مگمتیت(γ-Fe2O3) است. باری، غبار گردآوری شده توسط آهنربای "گیرانداز" ضعیف تر بیشتر هماتیت(α-Fe2O3) است که سرخ رنگ است. این نتایج از دهانه‌ی آتشفشان گوسِو که در 15 درجه ای جنوب استوا به دست آمده است و پنداشته می‌شود روزی دریاچه ای پر از آب بوده است.

گروه دانمارکی، آلمانی و امریکایی اکنون امیدوار است که بتواند اطلاعات شیمیایی و کانی شناسانه ی غبار های گردآوری شده توسط دو آهنربا را با انجام آزمایش های ذره‌ی آلفا، پرتو X و بینابهای موسابر و ثبت و واکاوی آنها به دست آورد. پربن برتلسن از دانشگاه کپنهاک و عضو این تیم می گوید: "ما بر این باوریم که پس از این مأموریت خواهیم فهمید که چرا جو مریخ مغناطیسی است". "افزون بر این ما نتایج ویژگی های مغناطیسی دو مریخ نورد را با هم مقایسه می کنیم تا ببینیم که آیا غبار جوی در دو سوی سیاره ترکیب یکسانی دارند یا نه".

از آنجاییکه همه‌ی ذرات غبار معلق در هوا مغناطیسی است، ممکن است از آهنربا به عنوان سپری برای پاکیزه نگه داشتن سطوح بیرونی از گرد و غبار در مأموریت های بلند مدت مریخ استفاده شود. برتلسن می افزاید: "آنها حتی ممکن است در آینده ما را در حفظ کیهان نوردان از غبار یاری دهند". اکنون دانشمندان امیدوارند با گردآوری بیشتر و تحلیل و واکاوی غبار مغناطیسی ، تشخیص دهند که چگونه آب، فعالیت آتشفشانی و فرسایش سطح مریخ را تغییر داده است. این نتایج در شماره ی ویژه‌ی نشریه‌ی ساینس منتشر شده است که کلاً شامل 10 صفحه به قلم پژوهشگران است که بر پایه ی آغاز مأموریت 90 روزه ی مریخ نورد اسپیریت تا دهانه ی آتشفشان گوسِو است.

دریافت منبع مقاله به صورت فایل پی دی اف به همراه ترجمه و جدول کلیدواژه ها

امتیاز شما به این مطلب