رازگشایی از اسرار ماده تاریک با دقیق ترین ساعت جهان
به گزارش جوان بین، ساعتهای اتمی دقیق ترین ابزار اندازه گیری زمان هستند. یک مطالعه جدید روشی را در استفاده از سطح دقت ابزارها برای تشخیص کوچکترین نوسانات انرژی پیشنهاد می دهد، که به صورت بالقوه راهی برای مشاهده ماده تاریک به دانشمندان می دهد.
تینا مزدکی: باآنکه ما مستقیماً ماده تاریک را مشاهده نکرده ایم، اما می توانیم اثرات آنرا بر جهان ببینیم. به طرز ناامیدکننده ای، هیچ چیزی در مدلهای فعلی فیزیک ما، برای توضیح آن چه می بینیم وجود ندارد. حالا محققان دانشگاه ساسکس و لابراتوار ملی فیزیک در بریتانیا استفاده از ساعتهای اتمی را برای شناسایی ذرات کم جرمی که به صورت بالقوه این ماده مرموز یعنی ماده تاریک را می سازند، پیشنهاد کرده اند.
بیشتر بخوانید: لکه های خورشیدی غول پیکرین تلسکوپ جهان را بمباران کردند/ عکس کشف زمینی دیگر ۳۷میلیارد کیلومتر دورتر از خورشید! به نظر می آید که این ذرات با «ذرات ماده منظم»، اما بسیار ضعیف برهم کنش می کنند. ساعتهای اتمی به نوسانات تقریبا نامحسوس اتم ها که مابین حالت های انرژی حرکت می کنند تا زمان را مشخص کنند، متکی هستند ازاین رو هرگونه ضربه خفیف به این نوسانات، برای مثال از یک ذره ماده تاریک فوق سبک، قابل مشاهده می باشد.
ابتدا، محققان مدلهای نظری را برای چگونگی اندازه گیری تغییرات در زمان بندی ساعت اتمی پیشنهاد کردند. بعد از آن، آنها از ساعتهای اتمی موجود جهت کمک به اثبات دوام این رویکرد استفاده کردند.
گام بعدی، راه اندازی آزمایشی است که در آن بتوان دو ساعت اتمی را با هم مقایسه کرد: ساعتی که کمی بیشتر مستعد تغییرات در آن چه بعنوان پایه های ثابت یا مقادیر ثابت که قوانین کیهان بر آن استوار است، بود.
در این مطالعه دو پایه ثابت مورد بررسی قرار گرفتند: «ریز ساختار ثابت»، که توصیف می کند چگونه الکترون ها بشدت جذب پروتون های یک اتم می شوند و نسبت جرم الکترون به پروتون، که نشان دهنده «سنگینی» اتم ها است.
هر دو پایه ثابت می توانند با برهم کنش ذرات فوق سبکی مانند اکسیون، که به نظر می آید مسئول اثرات ماده تاریک هستند، مختل شوند. این مطالعه محدودیت هایی را برای بزرگی تغییرات تعیین می کند که احتمالا حضور ذرات را نشان داده است.
واضح است که در اینجا نظریه های زیادی وجود دارد و ما با مفروضات و پیشبینی های زیادی سر و کار داریم که البته بسیار هوشمندانه هستند. در نهایت، تغییرات دقیقه ای در تیک تاک ساعت اتمی می تواند نتایج عمیقی برای فیزیک داشته باشد.
ساعتهای اتمی فراتر از این که بتوانند زمان را با دقتی بی نظیر در طول میلیاردها سال نگه دارند، برای دانشمندان بسیار مفید هستند. این ساعت ها برای اندازه گیری انتقال به سرخ گرانشی استفاده شده اند بعنوان مثال، راهی که گرانش می تواند با زمان تداخل داشته باشد. آنها همینطور در فیزیک کوانتومی هم مهم هستند و زمینه های تحقیقاتی را به روی راه هایی باز کرده اند که می توانند اطلاعات کوانتومی را منتقل یا ذخیره کنند. حالا به نظر می آید که آنها می توانند آشکارسازهای ماده تاریک هم باشند.
محققان می گویند این یافته ها بر هیچ نظریه ای متکی نیستند و مدلهای ساخته شده انعطاف پذیری زیادی دارند که فراتر از قلمرو ماده تاریک و در سایر پدیده های غیرقابل توضیح است.
منبع: sciencealert
۵۸۳۲۳
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب