ومع ذلك، يبدو أيضًا أن كل عنوان رئيسي يتعلق بمصادم الهادرونات الكبير يهدد إما بقلب النموذج الحالي للفيزياء، أو فتح فجوة نهاية العالم في الزمكان متعدد الأبعاد. بالنظر إلى كيفية وجود المعلومات (والمعلومات الخاطئة في هذا الشأن) حول الجسيم Collider، لقد قمنا بتجميع هذا الدليل البسيط والشامل الذي يوضح كل ما قد ترغب في معرفته حوله.
مقاطع الفيديو الموصى بها
ما هو مصادم الهادرونات الكبير؟
تم إنشاء مصادم الهادرونات الكبير بين عامي 1998 و2008 وبدأ تشغيله الأول في 20 نوفمبر 2009، بعد حادثة وقعت في 20 نوفمبر 2009. تأخير لمدة عام بسبب حادث أدى إلى عطل كهربائي أدى إلى تنفيس عدة أطنان من سائل تبريد الهيليوم في نفق. كلف بناء هذا المشروع الضخم 9 مليارات دولار، مما يجعله أغلى آلة تم بناؤها على الإطلاق.
متعلق ب
- ما هو الذكاء الاصطناعي؟ إليك كل ما تحتاج إلى معرفته
- تخطط CERN لبناء مصادم جسيمات ضخم يقزم LHC
- ما هو الهايبرلوب؟ إليك كل ما تحتاج إلى معرفته
كما يوحي الاسم، يقوم مصادم الهادرونات الكبير بتحطيم حزم من الجسيمات الصغيرة مثل الهادرونات - أي الجسيمات الصغيرة المصنوعة من جسيمات دون ذرية أصغر تُعرف باسم الكواركات - ببعضها البعض بسرعات عالية جدًا. يتم إطلاق حزم الجسيمات هذه بحوالي 13 تيرا إلكترون فولت (TeV) من الطاقة المجمعة، مما ينتج عنه جسيمات كثيفة بشكل لا يصدق تزيد سخونتها عن قلب الشمس بحوالي 1,000,000 مرة. وهذا هو أحد الأسباب العديدة لوجود الهيكل تحت الأرض، ولماذا يتم تبريده إلى 1.9 درجة كلفن، أو ما يقرب من 1.9 درجة فوق الصفر المطلق.
ومع ذلك، فهذه ليست الأرقام المثيرة للإعجاب الوحيدة المرتبطة بمصادم الهادرونات الكبير (LHC).
في جميع أنحاء الحلقة التي يبلغ طولها 17 ميلًا، يقوم حوالي 1600 مغناطيس بتحريك وتوجيه الحزم حول النفق الضخم وفي بعضها البعض. تتكون المغناطيسات من خيوط صغيرة من النيوبيوم والتيتانيوم المطلي بالنحاس، والتي - إذا تم تفكيكها - سوف تتفكك. الوصول إلى الشمس والعودة خمس مرات، مع ترك ما يكفي للالتفاف حول القمر والعودة عدة مرات حسنًا.
تساعد كل هذه المواد المغناطيسية على تسريع حزم الجسيمات إلى سرعات عالية جدًا تقترب من سرعة الضوء. عندما تصطدم بمثل هذه السرعات، تنفجر الجسيمات الصغيرة إلى جسيمات دون ذرية، وتتحطم وترتد بعضها البعض في بيئة عالية الطاقة تشبه ظروف الكون في زمن الكون انفجار. ومن خلال هذه الانفجارات، يبحث الباحثون عن أدلة جديدة حول كيفية عمل الكون.
من أجل جمع وتحليل الكميات الهائلة من البيانات التي ينتجها LHC، تقوم شبكة عالمية مكونة من 170 مركزًا للحوسبة منتشرة في 36 دولة بمعالجة عشرات البيتابايت من البيانات كل عام. شبكة الشبكة كبيرة جدًا لدرجة أنها تحمل حاليًا الرقم القياسي العالمي لموسوعة غينيس لأكبر شبكة كمبيوتر موزعة على الأرض.
بوزون هيغز والاكتشافات الأخرى التي قام بها LHC
حاليًا، نستخدم النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات لشرح كيفية عمل فيزياء الجسيمات. النموذج القياسي، الذي تمت صياغته على مدار القرن العشرين من قبل العديد من العلماء، بقي قائمًا حتى الآن متسقة في تفسير أجزاء الكون التي يمكن ملاحظتها مباشرة لنا - والتي لا تمثل سوى حوالي 5 بالمائة من الكون كون. وهذا يترك الـ 95% المتبقية من الكون مجهولة المصير في SM، بما في ذلك المادة المظلمة والطاقة المظلمة، وأي قوى أو تفاعلات محتملة تمارسها.
حتى الأجزاء التي نحن يستطيع لاحظ أن لديك بعض الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها بعد. النموذج القياسي لا يأخذ في الاعتبار الجاذبية ولا يتوافق مع النظرية النسبية. ومن الواضح أن لدينا الكثير لنتعلمه.
وهنا يأتي دور LHC. حتى الآن، أكدت تجارب LHC وجود هيغز بوسون، المعروف أيضًا باسم "الجسيم الإلهي"، والذي كان بمثابة جسيم مهم. الجانب النظري للنموذج القياسي الذي لم تتم ملاحظته مطلقًا حتى تم تأكيده من خلال اختبار في مصادم الهادرونات الكبير (LHC) في 4 يوليو، 2012. بوزون هيغز هو جسيم بعيد المنال وعالي الكتلة وهو نفس الشيء الذي يعطي كتلة لجميع المواد في الكون - وهو في الأساس ما يسمح للأشياء بالوجود ماديًا.
تم أيضًا اكتشاف جسيمات أخرى، مثل الهادرونات الغريبة X(3872)، وZ(4430)، وZc (3900)، وY(4140). لوحظ في اختبارات LHC، بالإضافة إلى عدد من الجسيمات الأولية المحتملة الأخرى التي لم يتم اكتشافها بعد مؤكد.
كان اكتشاف بوزون هيغز خطوة كبيرة إلى الأمام لفهم القوانين الفيزيائية للكون، ولكنه أثار أيضًا المزيد من الأسئلة والمشاكل. في الواقع، فإن الكثير مما اكتشفه مصادم الهادرونات الكبير حول فيزياء الجسيمات يؤدي إلى أسئلة أكثر من الإجابات بشكل عام. لذلك، يواصل الباحثون استخدام LHC لتفجير الجسيمات معًا على أمل العثور على بعض الإجابات.
سلامة LHC واصطدام الجسيمات
وبطبيعة الحال، عند التعامل مع هذه الكميات الكبيرة من الطاقة والمعدات القوية باهظة الثمن، يصبح السؤال: هل كل هذا آمن؟ الإجابة المختصرة هي نعم، لكن هذا لم يمنع الناس من افتراض أي عدد من سيناريوهات يوم القيامة.
اقترح علماء مشهورون مثل ستيفن هوكينج ونيل ديجراس تايسون أحداثًا كارثية محتملة يمكن أن تحدث نتيجة لـ استخدام LHC، بما في ذلك تشكيل الثقوب السوداء الصغيرة، وطمس الأرض، وإنتاج نظريات مدمرة الجسيمات المعروفة باسم "الغريبات". كما حذّر هوكينج من أن بوزون هيغز هو اكتشاف خطير وربما مدمر، ويجب أن يكون كذلك ترك وحيدا.
ومع ذلك، فقد قامت مراجعتان معتمدتان من قبل الجمعية الفيزيائية الأمريكية بتكليف من المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (CERN) بتطهير المصادم LHC من أي مخاوف تتعلق بالسلامة. في الواقع، كما أشار ضمن التقاريرأنواع تصادمات الجسيمات التي ينتجها LHC تحدث باستمرار في جميع أنحاء الكون وتشبه الاصطدامات بين الأشعة الكونية فائقة الطاقة والأرض، والتي تحدث بسرعات أكبر بكثير من سرعة مصادم الهادرونات الكبير (LHC) ينجز.
متعلق ب:من الواضح أن حيوانًا صغيرًا هو كل ما يلزم لإيقاف مصادم الهادرونات الكبير
وقد أدت مثل هذه المخاوف من الشخصيات العلمية الكبرى إلى وفرة من نظريات المؤامرة فيما يتعلق بمصادم الهادرونات الكبير (LHC). تزعم النظريات الأكثر إبداعًا حول الإنترنت أن CERN تستخدم مصادم الهادرونات الكبير (LHC) لفتح بوابات إلى الجحيم، ولنقلنا إلى حقائق بديلة، وللتواصل مع الكائنات الخبيثة. ومع ذلك، هذه مجرد خدش السطح. حقيقة أن الباحثين يناقشون علنًا إمكانية أن يساعد LHC في اكتشاف دليل على وجود أكوان متعددة أو أبعاد أخرى داخل منطقتنا لا يؤدي إلا إلى زيادة الوقود على نار المؤامرة.
أحد الجوانب البارزة في العديد من نظريات المؤامرة هذه هو ارتباط CERN بإلهة الخلق الهندوسية والدمار، شيفا، الذي كان بمثابة التميمة لـ LHC وله تمثال تم نصبه في مدخل المصادم LHC. يزعم الكثيرون أن هذا اعتراف خفي بأن هناك شيئًا آخر يحدث في CERN. في الواقع، يمكن تفسير وجود التمثال بسهولة؛ لقد كانت هدية من حكومة الهند احتفالًا بانتهاء مصادم الهادرونات الكبير (LHC) وشعرت بها المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (CERN). كانت مكانة شيفا كإلهة الخلق والدمار استعارة مناسبة لمصادم الهادرونات الكبير (LHC). وظيفة.
ما هو التالي بالنسبة إلى LHC وفيزياء الجسيمات؟
والآن بعد أن استخدم الباحثون مصادم الهادرونات الكبير (LHC) للعثور على بوزون هيغز، ما هي الخطوة التالية بالنسبة للبنية الفائقة؟ إن اكتشاف هيغز بوزون هو مجرد البداية. ويأمل الباحثون في العثور على أنواع أخرى من البوزونات والجسيمات الأولية الأخرى واستخدام مصادم الهادرونات الكبير (LHC) لبدء اختبار نظرية التناظر الفائق، والتي تفترض أن كل جسيم من المادة له نظير آخر أكبر في مكان آخر في كون.
ومن المقرر أيضًا أن يحصل مصادم الهادرونات الكبير (LHC) على ترقية إلى درجة سطوع عالية في وقت ما بعد عام 2022، مما سيزيد من الطيف الذي يمكن رؤية النتائج من خلاله. بعبارات بسيطة، هذا يعني أن الباحثين سيكونون قادرين على مراقبة الاختبارات بشكل أفضل، حيث ستكون الأنفاق مضاءة بشكل أفضل.
وهذا أمر مهم لأسباب واضحة، ولكن القلق الرئيسي هو أن LHC قد ينفد من الاكتشافات المحتملة نظرا لمعانه الحالي. في بداية حياة المصادم، يكون عدد الاكتشافات أكبر بكثير مما هو عليه لاحقًا، حيث أن عدد الأشياء التي يمكن رؤيتها عند سطوع معين يكون محدودًا. الطريقة الوحيدة لزيادة عدد الاكتشافات المحتملة هي تحسين سطوع المنشأة أو قوة أدواتها. ومن المفترض أن تسمح هذه الترقية بدراسة الجوانب الأكثر إثارة للحيرة في فيزياء الجسيمات.
ويأمل العلماء أن يستخدموا مصادم الهادرونات الكبير ذات يوم لإلقاء نظرة خاطفة على عوالم المادة المظلمة والبحث عن الأبعاد الخفية المحتملة للكون. إنها لقطة بعيدة بالتأكيد، ولكن مرة أخرى، كان تأكيد وجود بوزون هيغز بمثابة حلم بعيد المنال. لا يقصد التوريه.
توصيات المحررين
- كل ما تريد معرفته عن طائرة بوينغ 737 ماكس 8
- إليك كل ما تحتاج لمعرفته حول شركة Boring
- ما هي الشبكة العصبية الاصطناعية؟ إليك كل ما تحتاج إلى معرفته
- مشروع SpaceX BFR: كل ما تحتاج إلى معرفته بما في ذلك الرحلات الجوية الأولى
- شهد علماء CERN اضمحلال جسيم بوزون هيغز
