الآن أنت تعرف بالتأكيد ما نتحدث عنه عندما نقتبس من مصادم هادرون كبير، وهو مسرع ومصادم جسيمات يقع داخل مرافق CERN o المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية. هيكل تم تصميمه في ذلك الوقت لتصادم حزم الهادرونات لفحص صلاحية وحدود النموذج القياسي للفيزياء.
من أجل تنفيذ هذا العمل في ذلك الوقت ، تم بناء المرافق التي لا تزال الأكبر على هذا الكوكب اليوم. حتى نتمكن من الحصول على فكرة أفضل ، علّق على أنها بنيت داخل نطاق نفق محيط 27 كيلومترا وفيه حتى يومنا هذا يعمل أكثر من 2000 فيزيائي من 34 دولة مختلفة بينما عملت مئات الجامعات والمختبرات المختلفة من جميع أنحاء العالم على بنائه.
مصادم الهادرون هو أحد التقنيات التي تساعد الإنسان أكثر على فهم بيئته
كما ترون ، عندما نتحدث عن مصادم هادرون ، فإننا نتحدث عن تقنية ، على الرغم من أنها تفتح أبوابًا جديدة للفهم البشري ، إلا أن الحقيقة هي أن لها أيضًا ظلالها. دون التعمق في ما يمكن أن يحدث إذا فشل أي جزء من هيكلها أثناء الاختبارات ، أخبرك بذلك في أحد إصلاحاته الأخيرة استغرق الأمر ما يزيد قليلاً عن عامين حتى يعمل مرة أخرى.
بعيدًا عن كل هذا ، تجدر الإشارة إلى أنه على وجه التحديد لهذه البنية ندين ، على سبيل المثال ، في عام 2012 تم اكتشاف Higgs Boson ومنذ ذلك التاريخ ، تمكن الفيزيائيون من التعرف على الكثير من الجسيمات دون الذرية الغريبة الجديدة ، كما أنها خدمت بإخلاص أحد أهدافها ، وهو المساعدة في تأكيد حدود الواقع.
لا شك أننا نواجه هيكلًا تدين له البشرية بالكثير ، ولكن بعد عقد من التجارب ، كانت هذه هي المرة الأولى التي يجرؤ فيها الباحثون والعلماء العاملون في المقر الرئيسي ليس فقط على حقن نوى ذرية في الآلة ، ولكن أيضًا قيادة الذرات التي تحتوي على إلكترون واحد.
يمكن لـ CERN تحويل مصادم الهادرون إلى مصنع أشعة جاما
لتوضيح الغرض من التجارب ، أعلن المسؤولون عن CERN أن هذا لم يكن سوى دليل على المفهوم الذي يهدف إلى اختبار فكرة جديدة تسمى مصنع جاما، وهو نفس الغرض من تحويل مصادم الهادرون إلى مصنع لأشعة جاما قادر على إنتاج جسيمات ضخمة وحتى أنواع جديدة من المادة.
على حد تعبير ميكايلا شومان، المهندس الذي يعمل مع مصادم هادرون اليوم:
نحن نحقق في أفكار جديدة حول كيفية توسيع برنامج البحث والبنية التحتية الحالي لـ CERN. الخطوة الأولى هي معرفة ما هو ممكن.
على عكس ما قد تتخيله ، فإن هذا النوع من التجارب ليس شيئًا جديدًا في CERN لأنه حرفيًا كل عام ، قبل الإغلاق السنوي لفصل الشتاء ، يقوم الباحثون بتجربة وتبادل تصادمات البروتونات لنوى ذرية. والجديد أن ما جربوه هذه المرة هو كوليزوينات ذرات كاملة.
السبب وراء حقيقة أن العلماء لم يجروا هذا الاختبار أبدًا هو شيء بسيط مثل أن ذرات الرصاص هشة ومن السهل للغاية إزالة الإلكترون عن طريق الخطأ مما يؤدي في النهاية إلى تحطم النواة على جدار أنبوب الأشعة.
سيجون ميكايلا شومان:
إذا انحرف عدد كبير من الجسيمات عن مسارها ، يقوم مصادم الهادرون بإفراغ الحزمة تلقائيًا لأن أولويتنا هي حماية هيكلها.
استنتجنا في التنبؤات أن مدة هذا النوع الخاص من الشعاع داخل مصادم الهادرون ستكون 15 ساعة على الأقل. بهذا المعنى ، فوجئنا عندما علمنا أن العمر الإنتاجي يمكن أن يصل إلى 40 ساعة. والسؤال الآن هو ما إذا كان بإمكاننا الحفاظ على نفس عمر الحزمة بكثافة أعلى من خلال تحسين تكوين المصادم ، والذي كان لا يزال مهيئًا للاستخدام مع البروتونات.
يبحث الباحثون عن استخدامات جديدة لمصادم الهادرون
إذا حان الوقت للباحثين لتحسين هذه الحزم من الذرات ، فإن الخطوة التالية ستكون إطلاق النار على الذرات المتداولة بالليزر لجعل الإلكترون يقفز إلى مستوى طاقة أعلى. داخل مصادم الهادرون ، تتحرك الذرة بسرعة قريبة جدًا من سرعة الضوء ، مما يجعل طاقة الجسيم عالية بشكل لا يصدق ، بينما تضغط في نفس الوقت على الطول الموجي. هذا من شأنه أن يجعل تحولت إلى أشعة جاما.
بمجرد أن تصبح أشعة جاما قوية بما فيه الكفاية ، سيكون لديها القدرة على إنتاج جسيمات مثل الكواركات والإلكترونات وحتى الميونات ، ناهيك عن أنه عندما يحين الوقت ، يمكن أن تتحول إلى جسيمات ضخمة وربما حتى إلى جسيمات جديدة. مثل المادة المظلمة.