مزون ها هم نامساوی بل را نقض می‌کنند

مزون ها هم نامساوي بل را نقض مي كنند

براي اولين بار، نامساوي ِ مشهور ِ بل Bell در كوانتوم مكانيك، در يك آزمايش فيزيك انرژي زياد آزموده شد. اين نامساوي در آزمايش هايي با مزون هاي B در آزمايشگاه كـِك KEK ِ ژاپن، تا حد سه انحراف معيار نقض شد و ضمنا اين آزمايش ها باز هم پيش بيني هاي كوانتوم مكانيك را تأييد كردند. قبلا بيشتر آزمايشهاي مربوط به نامساوي بل با فوتون ها يا يون ها انجام مي شدند. در آزمون هاي نامساوي بل، ويژگي هاي زوج ذره هايي را مي سنجند كه فاصله شان، از نظر نسبيت خاص، فضاگونه است: يعني طي آزمايش، زمان كافي براي اين كه نور از يكي به ديگري برسد نيست. مثلا در يك آزمايش نوعي نامساوي بل، قطبش يك زوج فوتون را بر حسب زاويه محورهاي قطبيگرها نسبت به هم مي سنجند. كوانتوم مكانيك پيش بيني مي كند بين ذره ها هم بستگي هاي ناموضعي هم مي تواند باشد. اين يعني اگر يك فوتون مثلا در جهت عمودي قطبيده شده باشد، فوتون ديگر زوج آن حتما در جهت افقي قطبيده است، حال فاصله ي دو فوتون هر چه مي خواهد باشد. اما بعضي از فيزيك پيشه ها معتقدند اين نمي تواند درست باشد، و ذره هاي كوانتومي بايد كميت هاي موضعي يي (به اسم ِ متغيرهاي نهاني) داشته باشند، كه نمي توانيم بسنجيم شان. بل و ديگران نشان دادند با نوعي آزمايش كه پارامتري به اسم S را مي سنجد، مي شود بين كوانتوم مكانيك و اين نظريه هاي متغيرهاي نهاني فرق گذاشت. به بيان ساده، نظريه هاي موضعي پيش بيني مي كنند S همواره كوچكتر از دو است، در حاليكه پيش بيني كوانتوم مكانيك S=sqr(2)*2 است. وقتي S بزرگتر از 2 مي شود، مي گويند نامساوي بل نقض شده است. آپولو گو Apollo Go از دانشگاه مركزي ملي تايوان و همكارانش در گروه بـِله Belle اين آزمايش را در كارخانه ي B ي كـِك انجام دادند. در اين شتابدهنده باريكه هاي الكترون و پوزيترون با هم برخورد مي كنند و ذرات B مزونها و پادذره هايشان را توليد مي كنند كه اينها هم به ذرات سبك ديگر وامي پاشند. روج مزونها مثل روج فوتون رفتار مي كنند. اما گروه بله Belle، به جاي تحليل هم بستگي بين جهت هاي قطبش، هم بسته گي هاي ذره-پادذره را با روشي به اسم برچسب طعم گذاري بررسي كرد. گو Go و همكارانش حساب كردند S=2.725 و خطاي اين سنجش چنان است كه نامساوي تا حد سه انحراف ِ معيار نقض مي شود. گو به فيزيكس وب Physicsweb گفت: "اگر كوانتوم مكانيك يك توصيف بنيادي ِ طبيعت باشد، با هر عدد كوانتومي يي بايد هم بستگيهاي ناموضعي ديده شود. در اين آزمايش عدد كوانتومي ذره-پادذره كميت ي بسيار بنيادي در فيزيك ِ ذرات است، و شايد نتايج ِ حاصل پي آمدهايي هم در اين زمينه داشته باشند. منتظر نظر ذره نظريه پردازهاي ديگرم." اين گروه بنا دارد هم بستگي هاي ذره-پادذره را با جزئيات بيشتري بررسي كند و مرز بين مكانيك كلاسيك و كوانتوم مكانيك را بكاود.