سيرن يرصد سلوكاً غير مألوف للغلوونات في أعماق النوى الذرية

رصد علماء المعجّل الكبير للهادرونات ظاهرة «تشبّع الغلوونات» في داخل النوى الذرية بدقة غير مسبوقة، في اكتشاف يُعيد رسم فهمنا لبنية المادة عند أدقّ مستوياتها.

تحرير
ألمعي · هيئة التحرير
النشر
١٣ سبتمبر ٢٠٢٦
المصدر
ScienceDaily ↗
القراءات
١
الوقت
قراءة دقيقتين
تصادم جسيمات في معجّل الهادرونات الكبير بسيرن

أعلن فريق من الفيزيائيين في مركز سيرن للفيزياء النووية عن اكتشاف مثير داخل المعجّل الكبير للهادرونات: فبحسب نتائج تجربة أليس (ALICE) المنشورة في مجلة «فيزيكال ريفيو ليترز»، تتصرف الغلوونات داخل النوى الذرية بطريقة تتحدى التوقعات النظرية السائدة، مما يستدعي إعادة النظر في النماذج الأساسية لفيزياء الجسيمات.الغلوونات هي الجسيمات الأولية المسؤولة عن نقل «القوة النووية الشديدة» التي تربط الكواركات بعضها ببعض داخل البروتونات والنيوترونات؛ وهي بذلك المسؤولة عن ما يزيد على 98% من كتلة المادة المرئية في الكون. ورغم أن الغلوونات معروفة منذ سبعينيات القرن الماضي كعنصر محوري في نظرية الكروموديناميكا الكمومية، لا يزال توزيعها الدقيق داخل النوى لغزاً يُشغل الفيزيائيين.استخدم الفريق البحثي بقيادة دانييل تابيا تاكاكي من جامعة كانساس تقنية «الإنتاج الضوئي النووي لجسيم J/ψ» لرسم خريطة توزيع الغلوونات بدقة مكانية تبلغ ربع حجم البروتون. وقد كشفت القياسات عند الأبعاد الصغرى جداً -0.6 و0.3 و0.2 فيمتومتر- عن «قمع» مفاجئ وحادّ في إنتاج الجسيمات، أي انخفاض ملحوظ في احتمالية التفاعل لا يمكن تفسيره بالنظرية التقليدية المعروفة باسم «الظل النووي».يرى الفريق أن هذا القمع يُرجّح ظاهرة «تشبّع الغلوونات»: حين يصل كثافة الغلوونات إلى حدٍّ معيّن داخل النواة، تبدأ الغلوونات بالتفاعل فيما بينها وتلغي بعضها البعض، مما يُحدّ من مزيد من التضخم في كثافتها. وكان التحقق من وجود هذه الظاهرة -المُستنتَجة نظرياً منذ عقود- أحد أكبر تحديات الفيزياء النووية التجريبية.الأهمية الكبرى لهذا الاكتشاف تكمن في أنه يتيح لأول مرة التمييز بين تفسيرين متنافسين لتوزيع الغلوونات داخل النوى الثقيلة كالرصاص والذهب: النموذج الكلاسيكي القائم على الظل النووي، والنموذج الأكثر حداثةً القائم على التشبّع. ولكل من هذين النموذجين تداعيات جذرية على فهمنا لمرحلة «بلازما الكوارك-الغلوون» التي يعتقد العلماء أنها مثّلت الحالة الأولى للكون بعد الانفجار العظيم بجزء ضئيل جداً من الثانية.تربط العالَمَ العربي بهذا الاكتشاف روابط علمية راسخة؛ إذ تُشارك كلٌّ من الأردن والمغرب ومصر في برامج تعاون رسمية مع مركز سيرن للأبحاث النووية، وأسهم عدد من الباحثين العرب في تجارب معجّل الهادرونات الكبير على مرّ السنين. كما يُعدّ مركز الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية (كاكست) داعماً لأبحاث فيزياء الجسيمات الأساسية، ويُمثّل اكتشاف تشبّع الغلوونات منارةً علميةً يمكن للمؤسسات التعليمية العربية الاستناد إليها في تعميق اهتمام أجيالها الجديدة بفيزياء الطاقة العالية.يفتح الاكتشاف أيضاً آفاقاً جديدة لتجارب مستقبلية في معجّلات أخرى كمعجّل الإلكترون-أيون المزمع إنشاؤه في مختبر بروكهافن الأمريكي. وفي حين يظل الباب مفتوحاً لتفسيرات بديلة، يعتبر المجتمع العلمي هذه النتائج خطوةً قاطعة نحو فكّ طلاسم بنية المادة في أعمق مستوياتها.

المصدر الأصلي
ScienceDaily
قراءة المقال الأصلي ↗
قصة اليوم · كل صباح

أعجبك التقرير؟ استلم واحداً كل صباح.

قصةٌ تقنية واحدة تستحقّ وقتك، بالعربية. بلا إعلانات، بلا إزعاج.

بلا إعلانات · إلغاء الاشتراك بنقرة واحدة · بياناتك آمنة

اقرأ أيضًا

المزيد من علوم

عينة متحفية وصورة تصوير مقطعي لسمكة من جنس Australyichthys الجديد

علماء يكتشفون جنساً جديداً من أسماك شبيهة بفرس البحر لم يرها أحد حياً

تحليل بالتصوير المقطعي الدقيق والحمض النووي يكشف أن ثلاثة أسماك نادرة من المياه العميقة قبالة جنوب أستراليا، عُرفت من سبع عينات فقط منذ 65 عاماً، تنتمي إلى جنس تطوري جديد مستقل عن فرس البحر.

ScienceDaily
تصور لنفثات جسيمية متقابلة ناتجة عن بلازما الكواركات والغلوونات

تصادم نوى الأكسجين يعيد خلق مادة بدايات الكون في تجربة أصغر وأضعف طاقة

فريق دولي في مصادم RHIC الأمريكي يرصد علامات بلازما الكواركات والغلوونات في تصادمات نوى الأكسجين الصغيرة، عند طاقة أقل بكثير من التجارب السابقة، في خطوة تحدد حدوداً جديدة لفهم مادة الكون المبكر.

ScienceDaily
صورة مجهرية إلكترونية لعيوب بلورية جديدة تتكون بين حبيبات متجاورة في سبيكة معدنية

باحثون يكتشفون سبيكتين معدنيتين تتحديان الكسر عند برودة الفضاء القصوى

فريق دولي من بيركلي وأكسفورد يكتشف سبيكتين من النيوبيوم والتيتانيوم تحافظان على مطيليتهما عند -253 درجة سلسيوس، بفضل آلية بلورية جديدة قد تغيّر تصميم مواد الفضاء والطاقة.

ScienceDaily
صورة بتلسكوب هابل الفضائي لمجرة انفجار نجمي قريبة تُظهر عناقيد نجمية فتية

رياح المستعرات العظمى تعيق الضوء.. هابل يراجع فهم إعادة التأيين الكوني

رصد تلسكوب هابل لمجرات انفجار نجمي قريبة يكشف أن رياح المستعرات العظمى تُعيق هروب الإشعاع المؤيّن بدل أن تُسهّله، في مفارقة تُعيد النظر في فهم العلماء لإعادة التأيين الكوني.

ScienceDaily
كرة أرضية تحترق رمزياً وسط موجة حرارة، تعبيراً عن تسارع الاحترار العالمي

دراسة: الاحترار العالمي يتسارع منذ 2015 بمعدل يقارب ضعف وتيرته السابقة

خلصت دراسة جديدة في مجلة Geophysical Research Letters إلى أن معدل الاحترار العالمي تسارع بشكل ملحوظ منذ عام 2015 ليبلغ نحو 0.35 درجة مئوية كل عقد، بثقة إحصائية تتجاوز 98%.

ScienceDaily
أنقاض السور الدفاعي القديم المكتشف في موقع وادي بهت بالمغرب

سور عمره 4000 عام في المغرب يعيد كتابة تاريخ شمال أفريقيا

تنقيبات في موقع وادي بهت بالمغرب تكشف أقدم تحصين دفاعي مؤكد في شمال أفريقيا خارج مصر، يعود لنحو 4000 عام ويغيّر فهمنا لتاريخ المنطقة.

ScienceDaily