ماه و ذرات بنیادی

● آزمایشگاه طبیعی
پرتو کیهانی برای فیزیکدانانی که ساختمان ماده را مطالعه می‌نمایند، یک آزمایشگاه طبیعی استثنایی محسوب می‌شود. جریان تشعشع کیهانی که در جهان نفوذ می‌کند، …

آزمایشگاه طبیعی

پرتو کیهانی برای فیزیکدانانی که ساختمان ماده را مطالعه می‌نمایند، یک آزمایشگاه طبیعی استثنایی محسوب می‌شود. جریان تشعشع کیهانی که در جهان نفوذ می‌کند، ممکن است حاوی ذراتی با چنان انرژی باشد که حتی پرقدرتترین شتاب دهنده‌ها قادر به ایجاد آن نیستند. ولی این آزمایشگاه دارای دو نقیصه مهمی است. برای پیدا نمودن ذراتی که دارای ویژگیهای نادری می‌باشند، احتمالا باید دهها سال صبر کنیم. ما پیشاپیش نمی‌دانیم که چه موقع ذره مورد مطالعه دقیقا در همان نقطه‌ای از جهان که دستگاههای ثبت کننده نصب شده‌اند، آشکار می‌گردد.

فیزیکدانان با جذب کردن این ذرات بوسیله صفحه‌هایی که با لایه ضخیمی از امولسیون هسته‌ای که در مناطق کوهستانی قرار داده می‌شوند، شرایط این برسی را مساعد می‌نمایند. پرتوهای کیهانی با گذشتن از این صفحات ، از خود اثری بر جای می‌گذراند. هنوز نمی‌توان در این باره اظهار نظر قطعی کرد، زیرا این تجربه در دراز مدت انجام نشده و به علاوه حتی قله‌های مرتفع‌ترین کوهها ، فضای خارج محسوب نمی‌شوند. تمام ذرات نمی‌توانند از جو زمین عبور کنند. امروزه دانشمندان واقعا می‌توانند دستگاه‌های اندازه گیری خود ، یعنی هواپیماها ، بالنها و وسایل مختلف اکتشاف فضا ، را تا ارتفاعات زیادی بالا ببرند. ولی هواپیما و بالن فقط برای برسی کوتاه مدت قابل استفاده هستند و وسایل اکتشاف فضا نیز در همین اواخر مورد استفاده قرار گرفتند. این وسایل ممکن است در مطالعه پرتوهای کیهانی یک انقلاب واقعی را پدید آورند. آنها آزمایشگاهی را در اختیار پژوهشگران قرار داده‌اند که در آن ثبت پرتوهای کیهانی برای میلیونها سال ادامه یافت. این آزمایشگاه کره ماه است. مسیرهای طولانی ماه

سطح کره ماه بواسطه نداشتن جو ، همواره بوسیله ذرات موجود در پرتوهای کیهانی بمباران می‌شود، صخره‌های ماه اثرات برخوردها را حفظ می‌نمایند. در حال حاضر مطالعه این اثرات ادامه دارد. گزارشهای اولیه درباره این مسئله ، بسیار جالب است. دانشمندان هندی دی و لال (D. LaD) وان. بهادری (N. Bhaudri) پس از آنکه اعمال خاصی را بر روی صخره‌های آورده شده از ماه انجام دادند، مسیرهای طولانی برخی از این ذرات را در بلورهای ماده ماه کشف نمودند، طول یکی از این مسیرها ۱۸ میکرون است. در قیاس با این مورد ، طول ذراتی که در اثر شکافت هسته اورانیم حاصل می‌گردد. همچنین یک اختر شناس آمریکایی بنام بی. پرایس (B. Price) در ضمن مطالعه صخره‌های ماه مسیری را که ۵۰ برابر طولانیتر بود، کشف نمود. تک قطبی اسرار آمیز دیراک

بارهای الکتریکی مثبت و منفی می‌توانند مستقل از یکدیگر وجود داشته باشند. در طبیعت الکترون ، پوزیترون ، پروتون و ضد پروتون وجود دارد. در عین حال ، بارهای مغناطیسی ، یعنی قطبهای شمال و جنوب ، بستگی جدایی ناپذیری با یکدیگر دارند و بشر هنوز نتوانسته است که تک قطب و با ضد تک قطب را ایجاد کند و یا وجود آنها را تجربه نماید. طبق محاسبات دیراک ، بار مغناطیسی تک قطب ۷۰ برابر قویتر از بار الکتریکی الکترون است.

مفهوم این مطلب آن است که تک قطب می‌تواند حتی در میدان مغناطیسی بسیار ضعیف انرژی عظیمی کسب کند. بنابراین با بدست آوردن تک قطبی و به کمک وسیله‌ای تقریبا ابتدایی می‌توانیم شتاب دهنده‌های بسیار پرقدرتی ایجاد کنیم. به علاوه اگر اثبات وجود تک قطبی امکان‌پذیر باشد، حل مسائل بسیاری در فرضیه منشا پرتوهای کیهانی و بویژه توزیع انرژیهای عظیم برخی از ذرات کیهانی میسر می‌گردد. دیراک همچنین پیش‌بینی نمود که تک قطب‌ها باید دارای جرم قابل توجهی باشند و برهمکنش آنها با یکدیگر چند هزار برابر شدیدتر از بارهای الکتریکی بنیادی است.

بنابراین بدست آوردن تک قطب و ضد تک قطب بسیار دشوار‌تر از ایجاد یک ذره بنیادی است، ولی از سوی دیگر احتمال نابودی هر دو آنها بسیار کم است. با توجه به این واقعیت ، تک قطبیها می‌توانند لایه‌های توپخانه‌ای اتم باشند که برای بمباران ذرات بنیادی مختلف بکار می‌روند. این لایه‌ها می‌توانند برای آنکه انرژی عظیمی بدست آورند و برای آنکه بیشتر مورد استفاده قرار گیرند، شتاب داده شوند. این تفکرات برای بسیاری از فیزیکدانانی که در پی یافتن تک قطبی هستند، مجذوب کننده است، ولی هنوز پیشرفتی در این زمینه نشده است.