علماء سيرن يُعيدون تشغيل مُصادم الهيدرونات لفك لغز المادة المظلمة

بدأ مصادم الهدرونات الكبير يوم الاربعاء إحداث تصادم بين الجسيمات بسرعة تكاد تماثل سرعة الضوء لاستخلاص معلومات لأول مرة منذ أكثر من عامين يتعشم العلماء في أن تسهم في فك لغز «المادة المعتمة».
وسيقوم المصادم بإحداث التصادم بين حزمتي جسيمات من البروتونات تسيران في اتجاهين متقابلين وفي مسار بيضاوي داخل نفق طول محيطه 27 كيلومترا بسرعة 13 تريليون الكترون فولت أي تكاد تكون ضعف الطاقة المستخدمة خلال مرحلة تمهيدية مدتها ثلاث سنوات بدأت عام 2010 والتي برهنت على وجود جسيم بوزون هيجز الغامض وهو الاكتشاف الذي نال عنه عالمان جائزة نوبل عام 2013.
وبوزون هيجز جسيم افتراضي قال عالم الفيزياء الاسكتلندي بيتر هيجز قبل ثلاثة عقود من الزمن إنه يساعد على التحام المكونات الأولية للمادة ويعطيها تماسكها وكتلتها.
ومصادم الهدرونات الكبير جهاز يتم داخله إحداث تصادم مباشر بين شعاعين من البروتونات بسرعة تقارب سرعة الضوء لتفتيت البروتونات إلى جسيمات أصغر تسمى كواركات ‬‬‬‬وميوونات‬‬‬‬ وجسيم بوزون هيجز الافتراضي وهو الهدف الرئيسي من مثل هذه التجارب.
أما الالكترون فولت فهو وحدة قياس طاقة الاشعاع في مجال الفيزياء النووية وهو عبارة عن كمية الطاقة الحركية التي يكتسبها أو يفقدها الكترون وحيد حر الحركة وسط فرق جهد كهربي مقداره واحد فولت في الفراغ.
ولا يدري أحد ما سيكشف عنه مصادم الهدرونات في مرحلة تشغيله الحالية من التصادمات التي تجري بوصفها نسخة مصغرة لمحاكاة الظروف التي أعقبت الانفجار العظيم الذي نشأ عنه الكون في قديم الأزل قبل 13.8 مليار عام بيد أن العلماء يأملون بان تخرج بأدلة لارساء أسس علم جديد هو «الفيزياء الحديثة».
ويتناول هذا العلم عدة مفاهيم منها المادة المعتمة الغامضة التي يعتقد انها تمثل 96 في المائة من مادة الكون وهو تعبير أطلق على مادة افتراضية لا يمكن قياسها إلا من خلال تأثيرات الجاذبية الخاصة بها والتي بدونها لا تستقيم حسابيا العديد من نماذج تفسير الانفجار العظيم وحركة المجرات.
والمفهوم الثاني هو نظرية التناظر الفائق التي تتنبأ بانه مقابل كل جسيم معروف يوجد جسيم آخر غير مرئي أكبر منه يسمى الشريك الفائق وهو في صورة مادة خفية.
قال لوكا مالجيري الباحث في مركز بحوث الفيزياء بالمنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (سيرن) «الشيء الوحيد الذي نعرفه في واقع الأمر هو وجود الفيزياء الحديثة».
وأعلن علماء سيرن في بيان مقتضب يوم الثلاثاء ان مصادم الهدرونات سيبدأ يوم الاربعاء في طرح معلومات فيزيائية «لأول مرة منذ 27 شهرا».
يأمل علماء سيرن انه اذا كان هناك جسيم غير موجود ضمن المعلومات الحالية عن اللبنات الاساسية لبناء الكون فقد يتسنى رصده الآن -مثلما حدث مع جسيم بوزون هيجز- بين نواتج مليارات التصادمات حتى لو كان سريع الزوال.
وقال مالجيري إن النتائج الأولى قد تظهر عما قريب لان المصادم تم فرز جسيماته الصغيرة في التجارب السابقة وقد تظهر الجسيمات الأكبر حجما بسرعة اذا كانت الطاقة الأعلى المستخدمة في التصادمات هي المفتاح الأساسي لوجود مثل هذه الجسيمات.
وربما حدثت تفاعلات ضعيفة للغاية مع قوى أخرى كانت هي السبب وراء عدم رصد هذه الجسيمات.
وقال مالجيري إن علماء سيرن يأملون برصد أي مادة معتمة من خلال ملاحظة فقدان قدر ما من الطاقة عقب التصادمات.
وقال لوكا مالجيري الباحث في مركز بحوث الفيزياء بالمنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (سيرن) «الشيء الوحيد الذي نعرفه في واقع الأمر هو وجود الفيزياء الحديثة».
وأعلن علماء سيرن في بيان مقتضب يوم الثلاثاء ان مصادم الهدرونات سيبدأ يوم الاربعاء في طرح معلومات فيزيائية «لأول مرة منذ 27 شهرا».
يأمل علماء سيرن أنه إذا كان هناك جسيم غير موجود ضمن المعلومات الحالية عن اللبنات الاساسية لبناء الكون فقد يتسنى رصده الآن- مثلما حدث مع جسيم بوزون هيجز- بين نواتج مليارات التصادمات حتى لو كان سريع الزوال.
وقال مالجيري إن النتائج الأولى قد تظهر عما قريب لان المصادم تم فرز جسيماته الصغيرة في التجارب السابقة وقد تظهر الجسيمات الأكبر حجما بسرعة اذا كانت الطاقة الأعلى المستخدمة في التصادمات هي المفتاح الأساسي لوجود مثل هذه الجسيمات.
وربما حدثت تفاعلات ضعيفة للغاية مع قوى أخرى كانت هي السبب وراء عدم رصد هذه الجسيمات.
وقال مالجيري إن علماء سيرن يأملون برصد أي مادة معتمة من خلال ملاحظة فقدان قدر ما من الطاقة عقب التصادمات.