imazh1 Origjina e materies e zbuluar duke rikrijuar Big Bang në laborator.
Nga Eric Ralls> Earth.com shkrimtar i stafit> Origins of all matter discovered by recreating the Big Bang in the lab1
E keni menduar ndonjëherë origjinën e materies nga e cila përbëhen njerëzit dhe të gjitha gjërat e tjera? A nuk është magjepsëse se si vetë struktura e ekzistencës është ende një mister për ne?
Shkencëtarët kanë grumbulluar trurin e tyre për këtë pyetje prej kohësh, duke u përpjekur pa u lodhur për të zbuluar këtë mister mashtrues.
Në kërkimin e përgjigjeve, ekspertët kanë përsëritur kushtet e universit të hershëm në një mjedis të kontrolluar laboratorik. Ata përdorin përshpejtuesit e grimcave për të përplasur atomet së bashku me shpejtësi pothuajse të dritës.
Kjo simulon kushtet e zjarrta të shpërthimit të madh, teoria e pranuar gjerësisht që shpjegon lindjen e universit. Në të vërtetë, zgjuarsia e këtyre odiseve shkencore nuk është aspak e admirueshme!
Origjina frymëzuese e materies
Hulumtimi i rëndësishëm dhe pionier që tërheq velin e këtij misteri drejtohet nga një ekip i jashtëzakonshëm fizikantësh nga institucione të njohura – Universiteti Yale dhe Universiteti Duke.
Gjetjet e tyre intriguese kanë gjetur një vend në revistën prestigjioze Physics Letters B, duke hedhur dritë mbi origjinën e materies në një mënyrë mahnitëse.
Historia e origjinës së materies
Kjo përrallë tërheqëse e zbulimit na çon përsëri në zanafillën e të gjithëve, kur universi ishte gati një mikrosekondë i vjetër.
Në atë moment kalimtar, universi po vlonte në një temperaturë afërsisht 250,000 herë më të nxehtë se thelbi i diellit tonë.
Nxehtësia marramendëse e bëri të pamundur formimin e protoneve dhe neutroneve, blloqet ndërtuese të materies.
Në vend të kësaj, universi filloi si një supë e trashë kuarkesh dhe gluonësh, grimcat më të vogla të njohura për ne. Ndërsa universi ftohej dhe zgjerohej, këto materie të vogla filluan të ndërveprojnë, duke lindur protone dhe neutrone.
Këto protone dhe neutrone janë blloqet ndërtuese të atomeve që ndërtojnë lëndën që ne shohim rreth nesh në forma të ndryshme.
Puzzle me grimca
Fizikanët vlerësojnë kaskadën e grimcave të krijuara në këto mini-rekreacione të Big Bang-ut për të përcaktuar se si materia erdhi në ekzistencë.
Këto grimca mund të formohen në mënyra të ndryshme – qoftë nga supa fillestare e kuarkeve dhe gluoneve ose përmes reaksioneve të mëvonshme.
Aspekti intrigues i hulumtimit është zbulimi se gati 70% e disa grimcave të matura janë rezultat i reaksioneve të mëvonshme, jo i formimit fillestar të universit.
Kjo sugjeron se pjesa më e madhe e çështjes që na rrethon sot mund të jetë formuar më vonë se sa besohej më parë.
Zgjidhja e enigmës së qarmoniumit
Në vitet 1990, fizikanët vunë re se grimcat specifike, të njohura si mesonet D, ndërveprojnë për të prodhuar një grimcë të rrallë të njohur si qarmonium (charmonium).
Megjithatë, rëndësia themelore e këtij ndërveprimi mbeti e kuptuar turbull, kryesisht për shkak të rrallësisë së qarmoniumit.
Me shpejtësi deri në të tashmen, ekipi nga Yale dhe Duke përdori të dhëna të reja eksperimentale për të vlerësuar forcën e këtij ndërveprimi.
Rezultatet ishin mahnitëse më domethënëse nga sa kishte parashikuar kushdo – më shumë se 70% e karmoniumit të matur duket se buron nga këto ndërveprime.
Kuptimi i mesoneve D dhe qarmoniumit
D-mezonet janë grimca magjepsëse të bëra nga një kuark sharmi dhe një antikuark lart ose poshtë. Ata i përkasin familjes së mesonëve, e cila formohet nga një kuark dhe një antikuark.
Edhe pse këto grimca janë të paqëndrueshme dhe prishen shpejt, studimi i tyre i ndihmon fizikanët të kuptojnë ndërveprimin e fortë, një nga katër forcat themelore të natyrës.
Qarmonium (charmonium) është një tjetër sistem interesant dhe enigmatik. Ai përbëhet nga një kuark sharmi dhe një antikuark sharmi të mbajtur së bashku.
Ai është i ngjashëm me pozitroniumin, i cili ka një elektron dhe antigrimcën e tij, pozitronin. Ne i kategorizojmë gjendjet e karmoniumit sipas niveleve të tyre të energjisë dhe rrotullimeve të grimcave.
Eksplorimi i qarmoniumit është çelësi për të avancuar kuptimin tonë të kromodinamikës kuantike (QCD), teoria që qëndron pas ndërveprimit të fortë.
Fizikanët i përdorin këto grimca për të testuar dhe rregulluar saktë parashikimet QCD, duke na ndihmuar të kuptojmë më mirë forcat themelore që formojnë universin.
Rëndësia e studimit
Kjo llogaritje e re mbart implikime të jashtëzakonshme për të kuptuar origjinën e materies. Ai sugjeron që për të kuptuar plotësisht rezultatet e eksperimenteve të përshpejtuesit, shkencëtarët duhet të shpërfillin grimcat e formuara në reagimet e mëvonshme.
Lënda e grimcave me origjinë nga supa e lashtë është ato që zbulojnë vërtet kushtet e universit të hershëm.
Studimi nxjerr në pah edhe një aspekt interesant. Shkencëtarët nuk duhet ta dinë saktësisht se si zgjerohet topi i zjarrtë i grimcave nënatomike.
Pavarësisht nga specifikat e zgjerimit, përplasjet japin sasi të konsiderueshme qarmoniumi.
Origjina e materies dhe e ardhmja e universit tonë
Pra, çfarë do të thotë kjo në të vërtetë për ne? Kjo do të thotë se ne jemi duke u afruar më shumë për të kuptuar strukturën e universit tonë – materien.
Ky është një hap në rritje, por një hap domethënës në kërkimin tonë për të kuptuar rrënjët tona kozmike.
Ndërsa futemi më tej në sferën enigmatike të fizikës kuantike, evolucioni i vazhdueshëm i teknikave eksperimentale premton edhe më shumë zbulime.
Teknologjitë e reja në zbulimin dhe analizën e grimcave janë vendosur për të përmirësuar të kuptuarit tonë të kushteve menjëherë pas Big Bengut.
Ky kërkim i vazhdueshëm jo vetëm që kërkon të sqarojë origjinën e materies, por gjithashtu synon të adresojë pyetje të thella që lidhen me materien e errët dhe energjinë, të cilat vazhdojnë të hutojnë shkencëtarët.
Duke shtyrë kufijtë e metodologjive aktuale, studimet e ardhshme mund të zbulojnë ndërlidhjen e grimcave të ndryshme dhe rolet e tyre në formësimin e universit që ne jetojmë sot.
Me të vërtetë, udhëtimi në botën kuantike sapo ka filluar dhe misteret që ai mban mund të krijojnë elementet themelore të zbulimeve të ardhshme shkencore që lidhen me materien.
Studimi është publikuar në revistën Physics Letters B.
–
Referenca
