علوم پایه

ماده تاریک ثابت‌های فیزیک را تغییر می‌دهد

نوشته شده توسط سید محمد حسین خلیلی

مطالعات جدید نشان می‌دهد که ماده تاریک می‌تواند باعث تغییر ثابت‌های بنیادی در فیزیک شود. ثابت‌هایی مانند سرعت نور، ثابت پلانک و غیره …

مطالعات جدید نشان می‌دهد که ماده تاریک می‌تواند باعث تغییر ثابت‌های بنیادی در فیزیک شود.
ثابت‌هایی مانند سرعت نور، ثابت پلانک و غیره بر اثر بر همکنش ماده تاریک با فوتون‌ها، الکترون‌ها، کوارک‌ها و سایر ذرات بنیادی احتمالا دچار تغییر می‌شوند.
در مقاله اخیری که در مجله فیزیکال ریویو لترز منتشر شده است، دو پژوهشگر فیزیک ذرات از دانشگاه نیو ساوت ولز در سیدنی نشان دادند که ماده تاریک به صورت تئوری می‌تواند باعث تغییر در ثابت‌های بنیادی طبیعت شود. در این مقاله یونگی استادنیک و ویکتور فلامبام، اعتقاد دارند لزوم تحقق این ایده بر همکنش ذرات ماده تاریک با ذرات معرفی شده در مدل استاندارد است.
در این مقاله، دانشمندان مدلی را در نظر گرفتند که در آن ماده تاریک از ذارت با جرم کم و برهمکنش ضعیف تشکیل‌ شده است. در جهان اولیه، با توجه به این مدل، تعداد زیادی از این ذرات یک میدان نوسانی تشکیل می‌دهند. از آنجا که برهمکنش این ذرات با ذرات مدل استاندارد بسیار ضعیف است، توانستند سال‌ها زنده بمانند و تا امروز نیز وجود دارند و آن چیزی را که ما به عنوان ماده تاریک می‌شناسیم تشکیل می‌دهند.

cmb

ذرات بنیادی ماده تاریک جرم کمی داشته و برهمکنش ضعیفی نیز با ذرات مدل استاندارد دارند. با وجود آنکه این برهمکنش‌ها همچنان وجود دارند، اما مقدار آن به درستی مشخص نیست. دانشمندان به کمک بررسی مقدار هیدروژن تولید شده در طی سنتز هسته‌ای انفجار بزرگ و همچنین اندازه‌گیری عنصر نادر دیسپروزیم و تابش زمینه کیهانی، محاسبات دقیق‌تری از شدت برهمکنش ماده تاریک با ذراتی مثل فوتون، الکترون و کوارک‌های سبک به دست آوردند.
محاسبات جدید در قدرت برهمکنش ماده تاریک، احتمال نوسان کردن را مجاز می‌داند. از این رو جفت‌شدن ذرات ماده تاریک کم جرم به همراه ذارت مدل استاندارد می‌تواند علت تغییر در ثابت‌های بنیادی فیزیک باشد.
این پرسش که آیا ثابت‌های بنیادی واقعاا بر اثر ماده تاریک تغییر می‌کنند، هنوز نیاز به بررسی بیشتری دارد. اما محققین امیدوارند که آزمایش‌های آینده با ساعت‌های اتمی، تداخل‌سنج لیزری و دستگاه‌های دیگر در بررسی این موضوع کمک کند.
احتمال تغییر در ثابت‌های بنیادین فیزیک برای نخستین بار در سال ۱۹۳۷ توسط پل دیراک مطرح شد. او این فرضیه را مطرح کرد که ثابت جهانی گرانش نیوتن ممکن است در طول زمان کاهش پیدا کند.

درباره نویسنده

سید محمد حسین خلیلی

دیدگاه شما چیست