شتاب‌دهنده هاردون کبیر، به دنبال ذره خدا

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از CERN، حتما نخستین سوالی که به ذهنتان می‌رسد این است که «معنی این عکس چیست؟» این عکس نخستین مدرک از فعالیت دوباره شتاب‌دهنده «هاردون کبیر» است که برای برخورد ذرات فیزیکی و کشف قوانین فیزیک ذرات بنیادین، به کار می‌رود. این شتاب‌دهنده پس از هفته‌ها فعالیت آزمایشی، مجددا وارد فاز فعالیت اصلی شده‌است.

خطوطی که در عکس فوق دیده می‌شود، عکس‌هایی است که از برخورد ذرات بنیادین در این شتاب‌دهنده در مراحل آزمایشی ثبت شده و قرار است در آزمایش‌های اصلی تکمیل شود.

هاردون که 2 سال از آخرین فعالیت علمی متمرکزش می‌گذرد، این‌بار با انرژی‌های بسیار بالایی وارد عمل شده است. این شتاب‌دهنده در حال حاضر قصد دارد ذرات را با انرژی 13 تریلوین الکترون ولت، با یکدیگر برخورد دهد و از مشاهده این برخورد و رفتار ذرات در سرعت‌ها و انرژی‌های بالا، به کشف قوانین ناظر بر فیزیک ذرات بنیادی نایل شود.

مقدار انرژی که اکنون در این شتاب‌دهنده مورد استفاده قرار گرفته، 2 برابر آن ‌چیزی است که 2 سال قبل در آزمایش‌ها از آن بهره گرفته و منجر به دریافت جایزه نوبل فیزیک شد.

دانشمندان 2 سال گذشته را صرف بهینه‌سازی ساختار و ارتقای روش‌های ثبت وقایع این شتاب‌دهنده عظیم کردند و اکنون امیدوارند با این روش، حتی به سوالاتی مانند منشاء حیات یا نقطه آغاز کائنات پی ببرند.

فیزیک ذرات بنیادی، به بررسی رفتار و قوانین حاکم بر ذرات تشکیل‌دهنده اتم می‌پردازد و در آن تمامی اندازه‌ها حاصل ضرب یک عدد در عدد 10 به توان‌های منفی است.

ذراتی که در این بخش از علم فیزیک به بررسی ساختار و عملکرد آنها پرداخته می‌شود، ذرات تشکیل‌دهنده اتم و حتی ذرات تشکیل‌دهنده الکترون‌ها و پروتون‌ها هستند که کوچک‌ترین اجزاء شناخته شده ماده را شامل می‌شوند.

هیچ یک از این اجزاء از روش‌‌های معمول دیده نشده و تنها از روی آثار و علائم‌شان مورد بررسی قرار می‌گیرند. شتاب‌دهنده‌ها اغلب لوله‌ای قطور متشکل از سیم‌پیچ‌ها بسیار خاص در بدنه‌شان هستند که با استفاده از میدان الکترومغناطیسی، به ذرات باردار و بدون بار تشکیل‌دهنده اتم، سرعت می‌دهند و معمولا برای دستیابی به بیشینه سرعت ممکن، به شکل مارپیچ حلزونی ساخته می‌شوند که ذره در آن پس از چرخش‌های مداوم و با استفاده از نیروهای جانب مرکز و شتاب ‌زاویه‌ای، به سرعتی نزدیک به سرعت نور رسیده و در مرکز این مارپیچ حلزونی، به یک ذره دیگر برخورد می‌کند.

مترجم: محمدرضا احمدی‌نیا