تفاوت قابل توجهی بین مقدار نظری و مشاهده شده لیتیوم در جهان ما وجود دارد. این مشکل به عنوان شناخته شده است مشکل کیهانی لیتیوم و چندین دهه است که کیهان شناسان را شکار کرده است. اکنون محققان به لطف آزمایش جدید بر روی فرآیندهای هسته ای که مسئول تولید لیتیوم هستند، این اختلاف را حدود 10 درصد کاهش داده اند. این تحقیق ممکن است راه را برای درک کاملتر از جهان اولیه نشان دهد.
ضرب المثلی معروف است که «در تئوری، نظریه و عمل یکی هستند. در عمل اینطور نیست.» این در همه رشته‌های دانشگاهی صادق است، اما به ویژه در کیهان‌شناسی، مطالعه کل جهان، جایی که آنچه ما فکر می‌کنیم باید ببینیم و آنچه واقعاً می‌بینیم همیشه با هم مطابقت ندارند، صادق است. این تا حد زیادی به دلیل این واقعیت است که بسیاری از پدیده های کیهان شناختی به دلیل غیرقابل دسترس بودن، دشوار است. پدیده‌های کیهانی معمولاً به دلیل فواصل بسیار زیاد برای ما غیرقابل دسترس هستند، یا اغلب قبل از اینکه مغز انسان حتی برای مراقبت از آنها در وهله اول تکامل یابد رخ داده است - مانند مورد انفجار بزرگ.
استادیار پروژه سیا هایاکاوا و مدرس هیدتوشی یاماگوچی از مرکز تحقیقات هسته‌ای دانشگاه توکیو و تیم بین‌المللی آنها به‌ویژه به یکی از حوزه‌های کیهان‌شناسی علاقه‌مند هستند که در آن نظریه و مشاهده به شدت از هم جدا می‌شوند، یعنی K.مشکل اسمولوژیکی لیتیوم (KLP). این تئوری پیش‌بینی می‌کند که لحظاتی پس از انفجار بزرگ، که تمام مواد موجود در کیهان را ایجاد کرد، محتوای لیتیوم باید حدود سه برابر بیشتر از چیزی باشد که ما واقعاً مشاهده می‌کنیم.
13,7 میلیارد سال پیش، زمانی که ماده از انرژی انفجار بزرگ ترکیب شد، عناصر نوری رایجی که همه ما می‌شناسیم - هیدروژن، هلیوم، لیتیوم و بریلیم - در فرآیندی که ما آن را می‌نامیم تشکیل شدند. بیگ بنگ هسته ای (BBN)،” هایاکاوا گفت. با این حال، BBN یک زنجیره مستقیم از رویدادها نیست که در آن یک چیز به چیز دیگری تبدیل شود. در واقع، این شبکه پیچیده ای از فرآیندها است که در آن مخلوطی از پروتون ها و نوترون ها هسته های اتمی را ایجاد می کنند و برخی از آنها به هسته های دیگر تجزیه می شوند. به عنوان مثال، محتوای یک شکل لیتیوم یا ایزوتوپ - لیتیوم 7 - عمدتاً نتیجه تولید و پوسیدگی بریلیم-7 است. اما یا از نظر تئوریک بیش از حد برآورد شد، یا در واقعیت دست کم گرفته شد، یا ترکیبی از این دو عامل. این باید حل شود تا واقعاً بفهمیم چه اتفاقی افتاد."
لیتیوم-7 رایج ترین ایزوتوپ لیتیوم است که 92,5 درصد از کل ایزوتوپ های مشاهده شده را تشکیل می دهد. با این حال، اگرچه مدل‌های پذیرفته‌شده BBN فراوانی نسبی همه عناصر درگیر در BBN را با دقت قابل‌توجهی پیش‌بینی می‌کنند، فراوانی مورد انتظار لیتیوم-7 حدود سه برابر بیشتر از آنچه در واقع مشاهده می‌شود است. این بدان معنی است که در دانش ما در مورد شکل گیری جهان اولیه شکاف وجود دارد. چندین رویکرد نظری و مشاهده‌ای وجود دارد که هدفشان حل این مشکل است، اما هایاکاوا و تیمش شرایط را در طول BBN با استفاده از پرتوهای ذرات، آشکارسازها و یک روش مشاهده‌ای به نام مدل‌سازی کردند. اسب تروا.
ما به دقت یکی از واکنش‌های BBN را مطالعه کردیم، زمانی که بریلیم-7 و یک نوترون به لیتیوم-7 و یک پروتون تجزیه می‌شوند. هایاکاوا گفت که سطوح لیتیوم-7 به دست آمده اندکی کمتر از حد انتظار بود، حدود 10 درصد. - مشاهده این واکنش بسیار دشوار است، زیرا بریلیوم-7 و نوترون ها ناپایدار هستند. بنابراین ما از یک دوترون، یک هسته هیدروژن با یک نوترون اضافی، به عنوان کشتی برای انتقال نوترون به پرتو بریلیوم-7 بدون ایجاد اختلال در آن استفاده کردیم. این یک تکنیک منحصر به فرد است که توسط یک گروه ایتالیایی که ما با آنها همکاری می کنیم توسعه یافته است، که در آن دوترون مانند اسب تروا در اسطوره یونانی است و نوترون سربازی است که بدون ایجاد مزاحمت برای نگهبان راهی شهر تسخیر ناپذیر تروا می شود. بدون بی ثبات کردن نمونه). به لطف نتایج آزمایشی جدید، می‌توانیم به محققان نظری آینده در هنگام تلاش برای حل CLP، کار کمی دشوارتر ارائه دهیم.
همچنین بخوانید:
ترجمه اش چرند است