مخابر علمية مدهشة.. تحت الأرض

دراسة الكون و مكوناته تستحضر في أذهاننا صوراً لعلماء الفلك و هم يحدقون في السماء و يدققون النظر في المجرات و السدم المتناثرة في الفضاء.
لكن لفهم الأجزاء الأقل مرئية المهمة جداً من الكون، اضطر العلماء لاستخدام طرق أخرى غير تقليدية، منها النزول تحت سطح الأرض، وذلك لحماية التجارب العلمية التي سيجريها العلماء من معظم الضجيج الناتج عن دخول مختلف الجسيمات للأرض، كالأشعة الكونية وغيرها من الإشعاعات القادمة من مختلف أرجاء الكون.
بالطبع فإن النزول تحت سطح الأرض أمر معقد، لذلك استخدم العلماء بعض المناجم المهجورة أو عملوا إلى جانب عمال المناجم، ومنهم من اضطر لحفر أنفاق كبيرة تحت سطح الأرض لتشغيل مسرعات الجسيمات.
تنتشر هذه المخابر حتى الآن في قارتين فقط ، أوروبا و أمريكا، وهدفها محاولة إيجاد أجوبة على أسئلة متعددة، مثل كيفية تشكل الكون، كيف تتحول الجسيمات إلى جسيمات أخرى ، إضافة لمحاولة معرفة طبيعة المادة المظلمة Dark matter.
هو تطوير لمشروع Sudbury Neutrino observatory مرصد سادبوري للنترينو، ويقع على عمق 2 كيلومتراً تحت سطح الأرض، يتقاسم العلماء هذا المكان مع عمال المناجم في منجم The Vale Creighton في كندا.
بينما يعمل عمال المنجم على إنتاج النيكل، يركز الباحثون في SNOLAB على الفيزياء الفلكية.
من بين المشاريع العديدة في SNOLAB ، هناك عدة مشاريع مكرسة لدراسة المادة المظلمة، مثل تجربة PICASSO التي تبحث عن جسيم نظري من المادة المضادة يسمى WIMP.
– الصادم الهدروني الكبير
هو أكبر و أقوى مسرع للجسيمات ، هكذا وصفته المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية CERN، وهي المنظمة التي بنته. يقع بالقرب من جينيف في سويسرا على عمق 175 متراً تحت سطح الأرض، و يملك حلقة ممغنطة طولها 27 كيلومتراً، تتصادم داخلها حزمتان من الجسيمات بسرعة تقارب سرعة الضوء.
يراقب الاصطدام باستخدام أربعة كواشف للجسيمات تحيط بالحلقة.
يأمل العلماء من خلال دراسة هذه التصادمات أن يتعلموا أكثر عن الطريقة التي نشأ بها الكون، إضافة للتأكد من جود أبعاد إضافية خفية للفضاء لم تر بعد.
هو عبارة عن منجم سابق لاستخراج الحديد، يقع في مينيسوتا في الولايات المتحدة الأمريكية، يحوي عدة كواشف لزيادة معرفتنا بالجسيمات الأساسية المكونة للكون.
تجرى التجارب على عمق 0.8 كيلومتراً تحت سطح الأرض ، وتهتم بدراسة طبيعة المادة المظلمة والتفاعلات بين جسيمات النترينو.
يقع على عمق 1400 متراً تحت سطح الأرض، و هو مخصص للبحث عن جسيمات النترينو ، الأشعة الكونية و غيرها من الجسيمات الأخرى المنبعثة من الفضاء.
سنة 2011 أجريت تجربة في هذا المخبر و كان من نتائجها أن هناك بعض الجزيئات تسير بسرعة أكبر من سرعة الضوء، ولكن تبين فيما بعد أن هذه التجربة كانت خاطئة نتيجة وجود مشكلة في مؤقت موجود في المخبر.
مدفون على عمق ميل تحت سطح الأرض في منطقة بلاك هيلز في ساوث داكوتا، تهدف تجربة كاشف المادة المظلمة المكون من الكزينون إلى محاولة كشف الجسيمات التي قد تفسر توسع الكون.
الأداة الأساسية في هذه التجربة هي عبارة عن كاشف من الكزينون السائل وزنه 370 كيلوغراماً مجهز لكشف الجزيئات.
من المعروف لدى الجميع أن الوقود النووي خطير جداً على البيئة والإنسان، ونتيجة الحاجة للتخلص من النفايات النووية بشكل آمن، فإن الشركة الكندية للطاقة الذرية Atomic Energy of Canada Ltd تملك مختبراً تحت سطح الأرض في مانيتوبا كندا لدراسة أساليب تخزين الوقود النووي “داخل كتلة من الصخور القليلة النفاذية ” حسب جامعة تورنتو.
تقع المنشأة على عمق 440 متر تحت سطح الأرض، و تهتم الشركة الكندية بمراقبة كيف يمكن أن تغير الصخور شكلها بعد الحفر، وكيف يمكن أن تنتقل النواتج النووية في المياه الجوفية.