دنیای علم و تکنولوژی

دنیای علم و تکنولوژی

اخبار و مقالات مربوط به دنیای علم و تکنولوژی ترجمه شده از منابع معتبر
دنیای علم و تکنولوژی

دنیای علم و تکنولوژی

اخبار و مقالات مربوط به دنیای علم و تکنولوژی ترجمه شده از منابع معتبر

مروری بر ادبیات علمی فرهنگ سازمانی

مروری بر ادبیات علمی فرهنگ سازمانی

سعید بدر فتح الهی

کارشناس ارشد مدیریت دولتی

فرهنگ سازمانی

فرهنگ سازمانی نظامی از ارزش‌ها، باورها و الگوهای رفتاری است که بطور ناخودآگاه اعضای سازمان را بسوی گزینه‌ها و تصمیمات هدایت می‌کند (Ortega-Parra & Sastre-Castillo, 2013). اشنایدر و همکاران (2013) فرهنگ سازمانی را به عنوان هنجارهایی توصیف کرده‌اند که اعضای سازمان به عنوان محیط کاری خود تصور می‌کنند. این هنجارها بر رفتار اعضا و نحوه تطابق آنها در راستای تحقق اهداف سازمان تاثیر می‌گذارند. فرهنگ سازمانی روش تعامل اعضای سازمان با یکدیگر و سایر ذینفعان است (Simoneaux & Stroud, 2014). یرداو (2016) فرهنگ سازمانی را چسبی می‌داند منابع غیرانسانی را به منابع سازمانی در یک سازمان پیوند می‌دهد تا کار تیمی و عملکرد خوب را فراگیرند.

به گفته وبر و تاربا (2012) مدیران بنگاه‌ها از فرهنگ سازمانی برای متمایز ساختن سازمان خود از سایر سازمان‌ها استفاده می‌کنند. گرچه سازمان‌های بزرگی مانند اپل، آی بی ام و هیولت پاکارد فناوری‌ها و محیط کاری مشابهی دارند، فرهنگ‌های متنوعی دارند. فرهنگ اپل متضمن توسعه فرآورده‌های ساده، نوآورانه و درخشان است در حالی که اولویت‌های فرهنگ آی بی ام عبارت از اندیشیدن درازمدت و کارکنان بسیار متعهد است. تمرکز فرهنگی هیولت پاکارد نوآوری و خودمختاری کارکنان است (Childress, 2013).

فرهنگ سازمانی سهم مهمی در اداره و مدیریت شرکت دارد. تاثیر فرهنگ سازمانی موثر بر عملکرد شرکت مورد تایید بسیاری مدیران بنگاه‌هاست. وارن بافت یکی از ثروتمندترین کارآفرینان دنیا بر این نکته مهر تایید گذارده است (Childress, 2013).

منابع فرهنگ سازمانی

فرهنگ سازمانی می‌تواند از منابع متنوعی مانند باورها و مفروضات بنیان‌گذاران و تجربه یادگیری اعضای سازمان نشات بگیرد. بنیان‌گذاران سازمان منبع اصلی استقرار یک فرهنگ جدید در سازمان خود هستند. این افراد می‌توانند تاثیر مهمی بر فرهنگ سازمان داشته باشند زیرا در اولین مراحل حیات سازمان راهبرد و مسیر آن را تعیین می‌کنند. بنیان‌گذاران می‌توانند تجارب شخصی و فرهنگ خود را بر کارکنان و شرکای خود تحمیل کنند (O’Reily et al., 2014). برای مثال استیو جابز بنیان‌گذار اپل فرهنگ سازمانی این شرکت را در راستای محقق ساختن آرزوها و الهامات خود شکل داده بود.

تجارب یادگیری منبع دیگری از فرهنگ سازمانی است که از روندهای اجتماعی و پویایی محیط کسب و کار نشات می‌گیرد. اعضای سازمان ممکن است برخی صفات خود را از جامعه خود و برخی دیگر را از محیط کسب و کار اقتباس کنند. حتی ممکن است یک جامعه از طریق اعضای سازمان فرهنگی را بر آن تحمیل کند (Gibbs, 2012).

تاریخچه فرهنگ سازمانی

نخستین بار نویسنده‌ای به نام ژاکز در 1951 در کتاب خود به نام "فرهنگ تحولی یک کارخانه: مطالعه قدرت و مشارکت در تنظیمات صنعتی" به موضوع فرهنگ در صنعت ساخت و ساز انگلستان پرداخت (Childress, 2013). در ابتدای دهه 1980 نظریه فرهنگ سازمانی شامل رفتار سازمانی همراه با رشته‌های علمی علوم اجتماعی مانند انسان شناسی، جامعه شناسی و روانشناسی اجتماعی بود.

پیترز و واکمن در سال 1982 ویژگی‌های فرهنگ سازمانی را در شرکت‌های رده بالای آمریکا مشخص کردند. همچنین پیشینه 46 شرکت متعالی در ایالات متحده را برپایه فرهنگ سازمانی آن‌ها به رشته تحریر درآوردند. شاین در 1985 اظهار داشت که مفید بودن فرهنگ سازمانی نسبت به عملکرد آن با شکستن فرهنگ سازمان به سه مولفه قابل تعیین است: مفروضات، مصنوعات[1] و ارزش‌ها. مفروضات معرف قوانین غیررسمی اما مهم سازمان هستند. مصنوعات معرف عناصر مشهود فرهنگ سازمانی شامل فرایند کاری، تنظیمات کاری و ساختارهای سازمانی هستند. ارزش‌ها معرف باورهای اعضای سازمان و راهبرد کسب و کار آن‌ها هستند. این سه عنصر در تثبیت یک فرهنگ سازمانی موثر سهم دارند (Schein, 1985).

در سال 2013 شارما و گود یک مطالعه تجربی برای تعیین اثر فرهنگ سازمانی بر عملکرد سازمان انجام دادند. نتایج این مطالعه تصدیق می‌کرد که فرهنگ سازمانی یک مولفه مهم عملکرد سازمان و منبعی برای مزیت رقابتی است (Sharma & Good, 2013).

تعالی سازمانی

یک فرهنگ سازمانی موثر بازتابی از تعالی سازمانی است. برای تقویت چشم انداز تعالی در سازمان، تثبیت یک فرهنگ سالم سازمانی بسیار ضروری است. پیترز و واترمن هشت مشخصه فرهنگ متعالی سازمانی را مشخص کردند که شامل تصمیم سازی و حل مساله سریع، خودمختاری و کارآفرینی در راهبری و کارآمدی از طریق اعضای سازمان است (Peters & Waterman, 1982).

یک فرهنگ سازمانی عالی شامل کارکنان با انگیزه و مدیریت بر مبنای ارزش است. اعضای بنگاه از ویژگی‌های فرهنگ سازمانی برای افزایش سودآوری شرکت و تثبیت تعالی سازمانی استفاده می‌کنند (Childress, 2013).

فرهنگ سازمانی قوط و ضعیف

فرهنگ سازمانی قوی برای ارتقای عملکرد سازمان اهمیتی حیاتی دارد. فرهنگ سازمانی قوی نقش مهمی در تنظیم مسیر آینده کسب و کار سازمان ایفا می‌کند. اعضای سازمانی که دارای فرهنگ سازمانی قوی است نظرات مشترکی در رابطه با سازمان دارند که با ارزش‌های سازمان سازگار است. چنین سازمانی، ارزش‌ها و اهداف مشترکی را در سراسر سازمان مورد تشویق قرار داده و تطابق سریع کارکنان جدید با این ارزش‌ها را تسهیل می‌نمایند (Sharma & Good, 2013).

در یک فرهنگ سازمانی سالم، مدیران با توانمندسازی کارکنان خود از آن‌ها برای مشارکت در فرایند تصمیم‌سازی سود می‌جویند. درگیر ساختن کارکنان در فرایند تصمیم سازی برای ارتقای عملکرد ضروری است. در این وضعیت کارکنان داای حسی از مالکیت و وفاداری به شرکت می‌شوند و بدون نظارت از بالا به کار متعهدانه در سازمان ادامه می‌دهند. وقتی بین کارکنان و مدیران در یک سازمان همبستگی و احترام ایجاد می‌شود، خواهند توانست دانش تخصصی و تجربه خود را در جهت ارتقای عملکرد بکار گیرند.

در یک سازمان با فرهنگ قوی، مدیران از ارتباطات باز و شفاف برای اهام بخشی به کارکنان خود سود می‌جویند. ارتباطات باز در سازمان موجب می‌شود اعضا بسادگی اطلاعات متناسب را در سراسر سازمان به اشتراک بگذارند. ارتباطات شفاف متضمن سطح بالایی از مشارکت اعضا در سازمان است. وقتی اعضای سازمان در ارتباطات شفاف درگیر می‌شوند، سطح مشارکت و تعامل آن‌ها در سازمان افزایش می‌یابد. برقراری مجموعه‌ای از استانداردها و روندهای سازمانی متضمن توسعه یک کانال ارتباطی خوب میان مدیران و کارکنان است که باعث ترویج فرهنگ کار تیمی خواهد شد. یک فرهنگ سازمانی قوی برای انگیزه بخشی به کارکنان نقشی حیاتی دارد. کارکنان با انگیزه پیشران‌های کلیدی تحقق اهداف سازمان و ارتقای عملکرد سازمان هستند و استفاده بهره‌ورانه‌ای از زمان و وظایف روزانه خود می‌کنند. این فرهنگ متعالی بزودی باعث تمایز سازمان از رقبای خود در میان مشتریان می‌شود (Schein, 2010).

مدیریت با یک فرهنگ سازمانی ضعیف همواره ممکن است بر سودآوری کسب و کار سازمان اثر بگذارد. اگر فرهنگ سازمان ضعیف باشد، موجودیت سازمان به مخاطره می‌افتد زیرا اعضای سازمان ارزش‌ها و باورهای متفاوتی در سر می‌پرورانند که ممکن است با اولویت‌های سازمان در تضاد باشد. در یک سازمان با فرهنگ ضعیف اعضا همواره در شناسایی ارز‌های سازمان و استقرار فرایند کسب و کار مناسب برای تحقق اهداف سازمان با چالش مواجه هستند. کارکنان چنین سازمانی ممکن است به روشی عمل کند که با اهداف سازمان ناسازگار باشد، زیرا از ارتباطات کافی بهره‌مند نبوده و جهت‌یابی صحیحی از رهبری سازمان دریافت نمی‌دارند (Childress, 2013).

مدل فرهنگ سازمانی دنیسون

دنیسون چهار ویژگی فرهنگی را در یک مدل گردهم آورده است: تعامل[2]، سازگاری[3]، تطابق و ماموریت که دوتای اولی عوامل درونی و دوتای آخری عوامل بیرونی بشمار می‌روند. برای هرکدام از این ویژگی‌ها، مدل دنیسون سه شاخص الگوی مدیریتی را تعریف می‌کند (شکل 1)

شکل 1. مدل فرهنگ سازمانی دنیسون

مولفه‌های هرکدام از این چهار ویژگی فرهنگ سازمانی به شرح زیر هستند:

·         تعامل شامل توانمندسازی کارکنان، جهت دهی تیمی و توسعه ظرفیت

·         سازگاری شامل ارزش‌های مرکزی، توافق و هماهنگی و یکپارچگی

·         تطابق شامل ایجاد تحول، تمرکز بر مشتری و یادگیری سازمانی

·         ماموریت شامل جهت و مقصد راهبردی، اهداف و مقاصد و چشم انداز

این مولفه‌ها نقش مهی در شکل دادن به فرهنگ سازمان و ایجاد ارزش‌ها و باورهای مشترک و تعریف اهداف سازگار در ذهن کارکنان یک شرکت دارند که برای ارتقای عملکرد سازمان و پایداری آن از اهمیتی اساسی برخوردار است (Denison, 1990).

انواع فرهنگ سازمانی

چهار نوع فرهنگ سازمانی قابل تشخیص وجود دارد: فرهنگ قبیله‌ای[4]، فرهنگ منعطف[5]، فرهنگ سلسله مراتبی[6] و فرهنگ رقابت[7]. فرهنگ قبیله‌ای شامل راهبری بر محوریت کارکنان، انسجام، درگیرساختن و کار تیمی است. فرهنگ منعطف شامل ویژگی‌های ماهیتی نوآورانه، خلاق و سازگار پذیر است. فرهنگ سلسله مراتبی شامل قواعد و مقرراتی برای مدیریت فعالیت‌های سازمانی است. فرهنگ رقابتی نیز متضمن پاسخگویی به رقابت‌ها و دستاوردهای بازار در راستای اهداف و مقاصد شرکتی است (Miguel, 2015).

مراجع

Childress, J. R. (2013). Leverage: The CEO's guide to corporate culture [Kindle Edition version]. Retrieved from http://www.amazon.com

Denison, D. R. (1990). Corporate culture and organizational effectiveness. New York, NY: Wiley.

Miguel, P. C. (2015). Receiving a national quality award three times: Recognition of excellence in quality and performance. The TQM Journal, 27, 63-78.

O’Reilly III, C. A., Caldwell, D. F., Chatman, J. A., & Doerr, B. (2014). The Promise and Problems of Organizational Culture: CEO Personality, Culture, and Firm Performance. Group & Organization Management, 39(6), 595-625.

Peters, T. J., & Waterman, R. H. Jr. (1982). In search of excellence. New York, NY: Harper & Row.

Schein, E. H. (1985). Organizational culture and leadership (1st Ed.). San Francisco, CA: Jossey-Bass.

Schein, E. H. (2010). Organizational culture and leadership (4th Ed.). San Francisco, CA: Jossey-Bass.

 



[1] . artefacts

[2] . involvement

[3] . consistency

[4] . clan culture

[5] . adhocracy

[6] . hierarchy

[7] . competition

لنز دوربینی که می تواند همزمان بر اشیای دور و نزدیک فوکوس کند.

چهارصد میلیون سال پیش از این که بن فرانکلین دوربین دوچشمی را ابداع کند، گونه ای بندپا به نام تریلوبایت که اکنون منقرض شده دارای دیدی برتر بود که نه تنها می توانست اشیای دور و نزدیک را بخوبی ببیند، بلکه همزمان آنها را در کانون دید خود متمرکز می ساخت. چنین توانایی از بینایی انسان و حتی دوربین های ساخته شده توسط او خارج است.

اما هم اکنون نوع جدیدی از دوربین ساخته شده که می تواند همزمان بر دو نقطه دور و نزدیک که از سه سانتی متر تا دو کیلومتر از آن فاصله دارند تمرکز کند. این دوربین در تهیه تصاویر با میدان دید بالا بسیار مفید خواهد بود. در این گونه تصاویر اشیایی که فاصله زیاد از هم دارند با شفافیت کافی در یک تصویر نمایان می شوند. یکی از کاربردهای این تکنیک استفاده از تعداد زیادی لنز کوچک برای تهیه تصاویر سه بعدی است.

این تصویر با استفاده از متالنز گرفته شده است. عروسک نزدیک سی سانتی متر و عروسک دور 330 سانتی متر از لنز فاصله دارند.

برای شبیه سازی دید تریلوبایت محققان یک متالنز ساخته اند که لنز مسطحی است که از میلیونها ستون نانوی مستطیلی با اندازه های مختلف ساخته شده است. این ستونهای نانو مانند موانعی عمل می کنند که نور را بسته به شکل، اندازه و آرایش خود به اشکال مختلفی می شکنند. این نوع متالنز دو نقطه کانونی متفاوت دارد. برای استفاده از این ابزار در یک دوربین دید عمیق، تیم پژوهشی آرایه ای از متالنزهای یکسان ساختند که می تواند هزاران تصویر را ثبت کند. وقتی این تصاویر ترکیب می شوند، نتیجه تصویری است که در نزدیکترین و دورترین نقطه کاملا فوکوس شده ولی نقاط میانی تار هستند. سپس یک برنامه گامپیوتری یادگیری ماشینی بایت های تار تصویر را شفاف تر می سازد. بدین ترتیب تصاویر تهیه شده دارای اطلاعات عمقی بوده و از آنها می توان برای استخراج اطلاعاتی در مورد فاصله عمقی اشیا استفاده کرد.

 

دستیار پژوهش در تدوین مقالات و گزارشات علمی

با سابقه طولانی و مفید

به شماره 09360771981 پیام بدهید.

آیا شکلات برای سگها بد است؟

دامپزشکان هرگونه غذای انسانی برای سگها را منع می کنند ولی درباره دور نگهداشتن شکلات از دسترس این دوستان ما بسیار سخت گیرتر هستند. در طی تعطیلات معمولا این ماده غذایی فراوانتر است و باید آن را از دسترس سگها دور نگه داشت.

شکلات دارای موادی به نام تئوبروماین و کافئین است که هضم این دو ماده محرک برای سگها بسیار دشوار بوده و با تجمع در بدن آنها باعث اختلال عملکرد ارگانهای آنها می شود.

شدت اثرات منفی شکلات به مقدار تئوبروماین و کافئین در آن بستگی دارد. شکلات تیره و تلخ دارای مقدار زیادی از این ماده است در حالی که شکلات شیری حد.د یک سوم از این مواد را در خود دارد. شکلات سفید دارای کمترین مقدار از این دو ماده است و اثر سمی کمتری بر سگها دارد.

مسمومیت با شکلات معمولا 6 تا 12 ساعت بعد در سگها ظاهر می شود و ممکن است شامل ریزش بیش از حد آب از دهان و نفس نفس زدن تند، تشنگی و ادرار بیش از حد و استفراغ و اسهال باشد. افت دمای بدن و افزایش ضربان قلب نیز در پاره ای موارد مشاهده می شود که گاهی اوقات به مرگ می انجامد.

دامپزشکان معمولا با دادن زغال چوب فعال شده به سگ آن را وادار به استفراغ می کنند تا ماده سمی از بدن او قبل از جذب به جریان خون بیرون رود. دادن مایعات فراوان نیز توصیه شده است.

منبع اصلی

https://www.livescience.com/32976-why-is-chocolate-deadly-for-dogs.html

خواص عنصر نیتروژن

 

نیتروژن (N) که به نام ازت نیز خوانده می شود، عنصری از گروه 15 جدول تناوبی است. یک گاز بی رنگ، بی بو و بدون طعم است که در اتمسفر زمین به فراوانی یافت می شود و جزء متشکله هر ماده زنده است.

 

خواص عنصر

عدد اتمی

7

وزن اتمی

14.0067

نقطه ذوب

−209.86 °C (−345.8 °F)

نقطه جوش

−195.8 °C (−320.4 °F)

چگالی در فشار یک اتمسفر و دمای صفر درجه سلسیوس

1.2506 grams/litre

حالت های اکسیداسیون

−3, +3, +5

آرایش الکترونی

1s22s22p3

حدود چهارپنجم اتمسفر زمین از نیتروژن تشکیل شده است. شیمیدان سوئدی کارل ویلهلم شیل در 1772 نشان داد که هوا مخلوطی از دو گاز است. یکی از آنها را به نام گاز آتش خواند که باعث احتراق می شود و دیگری گاز ناپاک (foul)، زیرا پس از مصرف تمامی گاز آتش برجای می ماند.کارهای بعدی نشان دادند که این گاز بخشی از ماده نیتر است که نامی متداول برای پتاسیوم نیترات (KNO3) بود در نتیجه توسط شیمیدان فرانسوی ژان آنتوان کلود چاپتال در 1790 نیتروژن نامیده شد. اولین کسی که پی برد نیتروژن یک عنصر است آنتوان لوران لاوازیه بود که توانسه بود نقش اکسیژن در احتراق مواد را توضیح دهد. ازت نام فرانسوی نیتروژن به معنای بدون حیات است زیرا برخلاف اکسیژن قابل تنفس نیست و نقشی در حیات ندارد.

 نیتروژن از نظر فراوانی ششمین عنصر کیهانی است. اتمسفر زمین از 75.51 درصد وزنی (78.09 درصد حجمی) نیتروژن تشکیل شده است. نیتروژن آزاد در بسیاری شهابسنگ ها، در گازهای آتشفشانها، معادن و برخی چشمه های آب معدنی یافت می شود. در خورشید و برخی ستاره ها و سهابی ها نیز نیتروژن آزاد وجود دارد. 16 درصد وزن مولکولهای پروتئینی از نیتروژن ساخته شده است. در آب دریا نیز به صورت یونهای آمونیوم،  نیتریت و نیترات وجود دارد.

در ابتدای قرن بیست و یکم هند، روسیه، ایالات متحده، ترینیداد و توباگو و اکراین پنج تولید کننده برتر نیتروژن به شکل آمونیا (NH3) بوده اند.

در صنعت از طریق تقطیر جزئی هوا نیتروژن بدست می آید. نقطه جوش نیتروژن 195.8- درجه سلسیوس حدود 13 درجه پایین تر از اکسیژن است در نتیجه زودتر از مخلوط هوا جدا می شود. همچنین با سوزاندن هیدروکربن ها در هوا و جدا کردن دی اکسید کربن و آب منتجه از باقیمانده احتراق می توان به نیتروژن رسید. در آزمایشگاه نیز از طریق واکنشهای زیر می توان نیتروژن خالص بدست آورد:

در صنعت از نیتروژن به عنوان یک گاز خنثی برای ممانعت از اکسیداسیون یا فاسد شدن محصولات، یا به عنوان بازدارنده از احتراق و انفجار استفاده می شود. به عنوان یک گاز غیرفعال برای ایجاد پلاستیک فومی (پف کرده) و برای فشرده کردن سوخت مایع جت ها استفاده می شود.  در پزشکی از آن می توان برای انجماد سریع جهت نگهداشت درازمدت خون، مغز استخوان و بافت ها استفاده کرد. هم چنین در تحقیقات دماهای بسیار پایین (کرایوژنیک) از آن استفاده می شود.

نیتروژن در تایر خودرو نیز استفاده می شود زیرا می تواند تغییر در فشار داخلی تایر بواسطه تغییر دما را کاهش دهد. همچنین اندازه مولکول بزرگی دارد که باعث می شود نشت آن از تایرها دشوارتر باشد. در نیتروژن خالص رطوبت کمتری وجود دارد در نتیجه خوردگی تایر در اثر رطوبت کمتر خواهد بود. در نتیجه تایرهای پر شده با نیتروژن بطور متوسط 20 درصد عمر بیشتر از تایرهای پر شده با هوای معمولی دارند.

منابع:

https://www.britannica.com/science/nitrogen

https://www.arrivealive.mobi/nitrogen-in-tyres-and-road-safety

 

تدریس دروس ریاضیات دبیرستان و دانشگاه

توسط مدرس خصوصی با تجربه و دارای سابقه درخشان

ارائه جزوات مدون و نمونه تمرینهای مفصل

09360771981


بوزون هیگز چیست؟

فیزیکدانان می دانستند که این ذره گریزپا باید وجود داشته باشد، لیکن نیم قرن طول کشید تا کشف شود.

بوزون هیگز یکی از 17 ذره بنیادی است که مدل استاندارد فیزیک ذره ای را می سازند، مدلی که بهترین نظریه دانشمندان درباره رفتار عناصر سازنده عالم است. ذره بوزون هیگز آخرین ذره زیراتمی است که کشف شده، پنج دهه طول کشیده تا این ذره کشف شود و چنان نقش بنیادینی در فیزیک زیراتمی ایفا می کند که گاهی اوقات از آن به "ذره خدا" یاد می شود. این ذره در سال 2012 کشف شد و اهمیت آن همچنان افزایش می یابد.

نظریه میدان هیگز

یکی از خواص اصلی ماده "جرم" آن است کمیتی که نشان دهنده میزان مقاومت جسم در برابر نیروی اعمال شده بر آن است. در معادله معروف E = mc2 جرم و انرژی توسط ثابت سرعت نور به هم مربوط می شوند. بنابراین جرم و انرژی در اساس یک چیزند. حدود 99 درصد انرژی هر ماده در دنیای واقعی از انرژی پیوند ناشی می شود که ذرات تشکیل دهنده درون اتمها را کنار هم نگه می دارد. باقیمانده 1 درصد جرم در ذات این ذرات بنیادین قرار دارد. سوال این است: این ذرات جرم خود را چگونه بدست می آورند؟

در دهه 1960 فیزیکدانان ذره ای از جمله پیتر هیگز از دانشکاه ادین بورو به یک پاسخ ممکن دست یافتند. سازوکار پیشنهادی توسط آنها شامل یک میدان نامشهود اما همه جا حاضر به نام "میدان هیگز" بود. ذرات بنیادین از طریق برهم کنش با این میدان جرم خود را بدست می آورند.

ذرات مختلف از آنجایی  دارای جرمهای مختلف هستند که هرکدام برهمکنش متفاوتی با میدان هیگز دارند. می توان این واقعیت را به حرکت یک فرد (یک ذره) از میان گروهی از گزارشگران (میدان هیگز) تشبیه کرد. اگر این فرد یک هنرپیشه معروف باشد باید راه خود را به سختی از درون آنها باز کند – درست مانند یک ذره پرجرم – اما اگر فرد ناشناسی باشد براحتی از میان آنها عبور می کند – مانند یک ذره سبک.

بوزون هیگز یکی از 17 عنصر بنیادین است که مدل استاندارد فیزیک ذره را می سازند. مدل استاندارد بهترین نظریه توجیه کننده اجزای سازنده جهان است. بوزون هیگز آخرین ذره این مدل بود که پس از پنج دهه جستجو کشف شد و چنان نقش مهمی در فیزیک ریزاتمی ایفا می کند که به نام ذره خدا معروف شده است.

یکی از بنیادی ترین خواص ماده جرم آن است – کمیتی که میزان مقاومت یک جسم در برابر نیروی اعمال شده به آن را نشان می دهد. این کمیت همان m در معادله معروف اینشتاین E = m c2 است. در این معادله c (سرعت نور) یک ثابت است بنابراین معادله به ما می گوید که انرژی و جرم در حقیقت یک کمیت با یکای اندازه گیری مرتبط هستند. حدود 99 درصد جرم دنیای واقعی – مانند بدن آدمی – از انرژی پیوندی ناشی می شود که ذرات بنیادی را در کنار هم نگه می دارد. یک درصد باقیمانده مربوط به ذرات بنیادی 17 گانه است. سوال این است: این ذرات جرم خود را چگونه بدست می آورند؟

در دهه 1960 فیزیکدانان نظری از جمله پیتر هیگز از دانشگاه ادینبورگ یک پاسخ ممکن برای این پرسش اساسی یافتند. سازوکار پیشنهادی توسط آنها شامل یک میدان نامشهود ولی نافذ در همه جا به نام میدان هیگز بود. ذرات بنیادی از طریق برهمکنش خود با این میدان  جرم خود را بدست می آورند.

بوزون هیگز یک ذره سنگین فرضی بود که دارای جرمی بالا بوده و حامل میدان هیگز بشمار می رفت. هیگز مقاله اولیه خود را در 31 آگوست 1964 ارائه کرد. نظریه هیگز توضیحی عالی برای جرم ذرات بنیادین بود اما آیا این نظریه درست بود؟ مشهودترین راه برای تایید این نظریه کشف یک ذره بوزون بود. اما کشف ذره بوزون کار آسانی نیست زیرا بسیار ناپایدار است و در کسر کوچکی از ثانیه به سایر ذرات متلاشی می شود. جرم عظیم آن نسبت به سایر ذرات نیز بدان معناست که تنها در برخوردهای با انرژی بسیار بالا تولید می شود. وقتی مرکز پژوهشی فیزیک دره ای اروپا (CERN) عظیم ترین شتابدهنده ذره خود به نام برخورد دهنده بزرگ هادرون (LHC) را ساخت یکی از انگیزه های اصلی آن کشف بوزون هیگز بود

کشف بوزون هیگز

فیزیکدانان جرم ذرات را بر حسب الکترون ولت (eV) اندازه گیری می کنند. برای مثال جرم یک پروتون – هسته اتم هیدروژن – 938 میلیون الکترون ولت ست. وقتی LHC کار خود را در سال 2008 آغاز کرد تنها چیزی که فیزیکدانان بطور مطمئن درباره بوزون هیگز می دانستند این بود که جرم آن باید حدود 114 میلیارد الکترون ولت باشد زیرا در غیر اینصورت توسط شتابدهنده های نسل های پیشین کشف می گردید. خوشبختانه LHC برای این کار توانمندی لازم را داشت و تعداد فزاینده ای ذره مشابه هیگز با جرم حدود 125 میلیارد الکترون ولت کشف کرد. تا جولای 2012 دیگر شکی باقی نمانده بود که بوزون هیگز کشف شده و اعلام رسمی آن باعث غوغایی در رسانه ها شد. پس از 50 سال از پیشنهاد این مدل ذره ای، بالاخره بوزون هیگز کشف شده بود.

متاسفانه یکی از سه دانشمندی که روی نظریه میدان هیگز کار کرده بودند، رابرت براوت یکسال قبل از اعلام این پیروزی درگذشته بود. لیکن دو دانشمند باقیمانده، فرانسواز انگلرت و پیتر هیگز بواسطه کشف نظری سازوکاری که به درک ما از ماهیت اصلی جرم ذرات زیراتمی کمک می کند، سازوکاری که اخیرا با کشف ذره بنیادی پیش بینی شده تایید شده است، مشترکا جایزه نوبل 2013 فیزیک را  از آن خود کردند. برای کشف این ذره دانشمندان 30.6 میلیون تلاشی ذرات تولید شده در برخوردهای بسیار پرانرژی در شتابدهنده LHC را مورد تحلیل قرار دادند.

ذره بوزون هیگز پس از تلاشی به کوارکها و میونها تبدیل می شود. دانشمندان هنوز در تلاشند با مطالعه بیشتر دزه بوزون هیگز بتوانند برخی از بزرگترین رازهای عالم مانند ماده تاریک را تحلیل کنند.

منابعی برای مطالعه بیشتر:

  • Listen to physicist Sean Carroll talking about the Higgs boson
  • View a timeline of the Higgs boson from concept to reality
  • Learn more about the Standard Model and the Higgs boson's role in it

Bibliography

The Higgs boson. CERN. https://home.cern/science/physics/higgs-boson 

CERN answers queries from social media. CERN. https://home.cern/resources/faqs/cern-answers-queries-social-media 

DOE Explains...the Higgs Boson. U.S. Department of Energy. https://www.energy.gov/science/doe-explainsthe-higgs-boson 

Wilton, Pete. (2015, July) Exploring the Higgs boson's dark side. University of Oxford. https://www.ox.ac.uk/news/science-blog/exploring-higgs-bosons-dark-side

The Nobel Prize in Physics. (2013) The Nobel Foundation. https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2013/summary/ 

Peter Higgs and the Higgs Boson. (2014, March) The University of Edinburgh. https://www.ph.ed.ac.uk/higgs/brief-history 

Greene, Brian. How the Higgs Boson Was Found. (2013, July) https://www.smithsonianmag.com/science-nature/how-the-higgs-boson-was-found-4723520/