در دل شتاب‌دهنده‌‏های ذرات چه اتفاقی می‌افتد؟

خبرگزاری علم و فناوری آنا- مریم ملی؛ شاید تابه حال نام «سِرن» را شنیده باشید، بزرگترین آزمایشگاه شتا‌ب‌دهنده ذرات که قرار است پاسخ کلی از سوال‌‏های بنیادی انسان‌‎ها را دربارۀ عالمی که در آن زندگی می‌‏کنیم پیدا کند! اصلاً شتاب‌‎دهنده چیست و چه اتفاقی درون آن می‌‎افتد؟ بیایید برگردیم سراغ بزرگ‎ترین آزمایشگاه شتاب‌‎دهنده فیزیک ذرات بنیادی یعنی سرن (یا LHC). این آزمایشگاه یک تونل خیلی بزرگ است که 27 کیلومتر طول دارد (برای اینکه این عدد را بهتر بفهمید در نظر داشته باشید که فاصلۀ مشهد تا شهر توس 37 کیلومتر است) و حدوداً هم 100 متر زیر زمین ساخته شده ‏است. از طرفی شما می‌‎دانید که هر آنچه اطراف‎تان وجود دارد از اتم ساخته شده است. اتم‌‎ها هم خودشان از ذرات خیلی کوچکی که با چشم دیده نمی‌‎شوند ساخته شده‌اند به اسم الکترون و پروتون و نوترون. این ذرات هر کدام‎شان خصوصیات ویژه‌‎ای دارند که با شناخت دقیق آنها می‌‎توانیم اطلاعات زیادی درباره جهان به دست بیاوریم. الکترون‌‎ها و پروتون‌‎ها ذراتی هستند که بار الکتریکی دارند و اگر در میدان‌‎های الکتریکی قوی قرار بگیرند سرعت‌‎شان خیلی زیاد می‌‎شود و مدام تغییر می‌‎کند. در این حالت می‌‏گوییم ذره حرکت شتاب‏دار پیدا کرده است. توی تونل شتاب‌‎دهنده، آهنرباهای بزرگی قرار داده شده که بتواند میدان قوی مغناطیسی ایجاد کند تا وقتی ذرات در آن قرار گرفتند هم شتاب پیدا کنند هم بچرخند. با این روش الکترون‌‎ها و پروتون‌‎ها با سرعت و شتاب حرکت می‌‎کنند و با هم برخورد می‌‏کنند. در این برخوردها که خیلی سریع اتفاق می‌‎افتد ذرات جدیدی تشکیل می‌‎شود که فیزیکدان‌‏های ذرات می‌‎توانند درباره‌‎شان تحقیق کنند. شناخت این ذره‌‏‎های جدید کمک می‌‎کند تا فیزیک‌دان‌‏ها بفهمند جهان چه‌‎طور از ذرات بسیار ریز تشکیل شده و به شکل امروزی‌‏اش در آمده است؟ این آزمایشگاه بزرگ در مرز کشورهای سوییس و فرانسه قرار دارد و دانشمندان زیادی از بیشتر کشورهای جهان با آن همکاری دارند.