کتاب ذره در پایان گیتی

کتاب ذره در پایان گیتی نوشته شون کارول است که با ترجمه رامین رامبد منتشر شده است. این کتاب تعریف این مساله است که چگونه شکار بوزون هیگز ما را به مرز جهانی نو می‌رساند.

درباره کتاب ذره در پایان گیتی

کتاب حاضر، با قلمی شیوا به گشت و گذاری در قلمرو شتاب‌دهنده‌ها، ساختار نمونه استاندارد ذرات بنیادی، مبانی شکسته شدن تقارن، اصول نظریة میدان، دلیل و اهمیت میدان، زمینه تاریخی این ذره اغواگر و دانشمندان درگیر در بنیان‌گذاری نظری آن، آزمایش‌های مورد استفاده در کشف آن و ساختار آشکارسازها و دیگر مطالب پرداخته است. «آن هنگام»، «اتم‌ها و ذرات»، «داستان شتاب‌دهنده»، «ذرات در امواج»، «رویای نوبل»، «ورای این افق»، «پراکندن سخن»، «از درون آینه شکسته» و ... عنوان‌های موضوعی برخی فصل‌های این کتاب هستند.

خواندن کتاب ذره در پایان گیتی را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم

این کتاب را به تمام علاقه‌مندان به فیزیک پیشنهاد می‌کنیم

بخشی از کتاب ذره در پایان گیتی

فیزیک ذرات کاری است از سر کنجکاوی. هزاران آدم، میلیاردها دلار بابت ساختن ماشین‌هایی غول‌آسا به طول چند کیلومتر خرج می‌کنند، در آن‌ها سرعت ذرات زیراتمی را به نزدیک سرعت نور می‌رسانند و دست آخر به هم می‌کوبندشان، تنها به خاطر این‌که به کشف و مطالعه‌ی ذراتی زیراتمی بپردازند که اصولا هیچ تاثیری بر زندگی روزمره‌ی کسی به غیر از فیزیکدان ذرات ندارد.

البته این یک نگرش است. شیوه‌ی دیگر این گونه است: فیزیک ذرات ناب‌ترین تجلی کنجکاوی آدمی است نسبت به جهانی که در آن می‌زید. آدمی‌زاد همواره پرسیده است، و از یونان باستان در حدود دو هزار سال پیش، هوس اکتشاف به کوششی اسلوبمند و جهان‌شمول برای کشف قواعد پایه‌ی حاکم بر چگونگی کارکرد گیتی تبدیل شده است. فیزیک ذرات مستقیماً از آرزوی بی‌وقفه‌ی درک جهانمان سر بر می‌آورد؛ ذرات انگیزه‌ی ما نیستند، بلکه این آرزوی انسانی خود ما برای پی‌بردن به چیزی است که نمی‌فهمیم.

سال‌های آغازین سده‌ی بیست و یکم نقاط عطفی به شمار می‌روند. آخرین نتیجه‌ی تجربی به راستی شگفت‌انگیز که از شتابدهنده‌ی ذرات به دست آمد به دهه‌ی 1970 بر می‌گردد، بیش از سی و پنج سال پیش. (تاریخ دقیق بستگی داد که «شگفت‌انگیز» را چه تعریف کنید.) دلیلش آن نیست که آزمایشگران پای سوییچ دستگاه کار خوابشان برده است ـ حاشا. ماشین‌ها به طور کل تغییر کرده‌اند، و به قلمروهایی رسیده‌اند که زمانی نه چندان دور گویا بسیار دست‌نیافتنی می‌نمودند. برای دانشمندان، کسانی که همواره چشم به راه شگفتی‌اند، این به راستی ناراحت‌کننده است.

به عبارتی مشکل از ناکارآمدی آزمایشگران نیست ـ نظریه بیش از حد خوب است. در جهان تخصصی علم مدرن، نقش «آزمایشگران» و «نظریه‌پردازان» به طور کامل از هم جدا شده است، به ویژه در فیزیک ذرات. آن روزها دیگر گذشته است ـ از نیمه‌ی نخست سده‌ی بیستم ـ که نابغه‌ای همچون فیزیکدان ایتالیایی انریکو فِرمی می‌توانست نظریه‌ی تازه‌ای از برهم‌کنش‌های ضعیف را پیشنهاد کند، سپس صندلیش را بچرخاند و به راهنمایی ساخت نخستین واکنش زنجیره‌ای هسته‌ای مصنوعی خودنگهدار بپردازد. امروز، نظریه‌پردازان ذرات معادلاتی را روی تخته‌سیاه می‌نویسند، که سرانجام به مدلی ویژه تبدیل می‌شود، که توسط آزمایشگرانی آزموده می‌شود که داده‌ها را از ماشین‌هایی بسیار دقیق به دست می‌آورند. بهترین نظریه‌پردازان گوش به زنگ آزمایش‌ها هستند و برعکس، ولی دیگر کسی استاد هر دو نیست.

از نظر ما بدیهی است که ماده از اتم ساخته می‌شود. این را در مدرسه می‌آموزیم، و در کلاس‌هایی که جدول تناوبی عناصر به دیوار آویخته شده دست به آزمایش‌های شیمی می‌زنیم. به سادگی می‌توان این واقعیت شگفت‌انگیز را از یاد برد. برخی چیزها سفت‌اند و برخی نرم؛ برخی چیزها سبک‌اند و برخی سنگین؛ برخی چیزها مایع‌اند، برخی جامدند و برخی گاز؛ برخی چیزها شفاف‌اند و برخی کدر؛ برخی چیزها زنده‌اند و برخی نیستند. ولی در زیر سطح، همه‌ی این چیزها به راستی از یک مایه‌اند. در جدول تناوبی حدود یکصد اتم فهرست شده است، و هر چیزی در پیرامون ما تنها آمیزه‌ای است از این اتم‌ها.

امید به این‌که ما جهان را بر حسب چند سازنده‌ی پایه بفهمیم ایده‌ای است کهن. در دوران باستان، تعدادی از فرهنگ‌های متفاوت ـ بابلی‌ها، یونانیان، هندی‌ها، و دیگران ـ مجموعه‌ای بسیار سازگار از پنج «عنصر» اختراع کردند که هر چیزی دیگری از آن‌ها ساخته می‌شد. معروفترین آن‌ها عبارت‌اند از خاک، باد، آتش، و آب، ولی عنصر آسمانی پنجمی از اثیر هم در کار بود، یا عنصر پنجم. (بله ، نام فیلمی با بازی بروس ویلیس و میلیا جووُویچ از این آمده.) مانند بسیاری از ایده‌ها، این یکی نیز در نظامی پیچیده از سوی ارسطو تسعه داده شد. او پیشنهاد کرد که هر عنصر به دنبال حالت طبیعی ویژه‌ای است: مثلا خاک میل به افتان دارد و باد میل به برخاستن. با آمیختن عناصر به ترکیب‌های متفاوت، می‌توانیم مواد متفاوتی را که در گرادگردمان می‌بینیم توضیح دهیم.