به گزارش خبرنگار مهر، برخورد دهنده بزرگ (LHC) از سپتامبر گذشته به یکی از جنجالی ترین موضوعات علمی دنیا تبدیل شد. LHC با هدف استفاده در فیزیک ذرات و تحقیق درباره شناخت آینده مواد دیگر و کشف انرژی بسیار بالا ساخته شد.
این دستگاه باید به انرژی بسیار بالایی برسد. این انرژی باید برای دیدن و درک دقیق پدیده هایی در فیزیک ذرات که تاکنون رصد نشده اند کافی باشد و باید بتواند مسائلی مثل مکانیزم جرم ذرات را کشف کند. در حال حاضر هیچ شتابگری در دنیا وجود ندارد که بتواند انرژی کافی برای رصد این مکانیزمهای ذرات را تامین کند.
اولین طراحیهای این شتابگر بیش از 25 سال قبل آغاز شد. در آن زمان دانشمندان سرن (شورای تحقیقات فیزیک هسته ای اروپا) ساخت سازه هایی را که بتوانند میزبان شتابگر باشند آغاز کردند. این سازه ها برای یک دستگاه برخورد دهنده الکترونی- پوزیترونی آماده شدند. سپس این دانشمندان به امکان ساخت ماشین دیگری با ابعاد قابل قیاس با دستگاه اول که بتواند با کارایی بیشتری این انرژی را ایجاد کند، اندیشیدند. به این ترتیب ساخت برخورد دهنده بزرگ هادرون (LHC) آغاز شد.
سرانجام پس از سالها تلاش و آماده سازی فناوریها و تجهیزات، اولین فعال سازی برخورد دهنده بزرگ سرن در سپتامبر 2008 آغاز شد اما به دلیل مشکلات فنی و خرابی این ماشین عظیم پس از دقایقی LHC از کار بازماند.
در نوامبر 2009 و پس از 14 ماه تلاش، دانشمندان سرن موفق شدند دو دسته پرتو پروتونی ثابت را به صورت آزمایشی وارد تونل 27 کیلومتری برخورد دهنده بزرگ کنند و موفق شدند انرژی برخورد این دو شعاع را به 2/1 ترا الکترون ولت برسانند.
در روزهای اخیر در تونل بزرگ LHC دو دسته پرتو پروتونی دیگر وارد شدند و توانستند با موفقیت و در میان شور و شادی دانشمندان حاضر در سالن کنترل در مرکز سرن با انرژی 7 ترا الکترون ولت با یکدیگر برخورد کنند.
این ابر ماشین اثبات خواهد کرد که آیا همانند داستانهای علمی تخیلی دنیاهایی در ابعاد دیگر وجود دارند یا خیر و به دانشمندان کمک خواهد کرد که به دنبال ذراتی بگردند که با عنوان "particle Higgs boson" شناخته می شوند.
گروه فناوریهای نوین خبرگزاری مهر به دلیل اهمیت این موضوع مصاحبه ای را با "جان لوئیجی آردوئینی" (Gianluigi Arduini) فیزیکدان ماشینهای شتابگر و معاون رئیس کمیسیون سخت افزار LHC انجام داده است که در ادامه می خوانید:
* خبرگزاری مهر- گروه فناوریهای نوین: پیش از این گفته می شد که رسیدن به انرژی 7 هزار میلیارد الکترون ولت تا پایان سال تحقق خواهد یافت اما اکنون می بینیم که این موفقیت بسیار سریعتر نائل شده است. شما چشم انداز این نتیجه عالی را چگونه می بینید؟
- جان لوئیجی آردوئینی: به طور حتم دستیابی به انرژی 5/3 ترا ولت بر دسته پرتو (7 ترا الکترون ولت انرژی برخورد) یک نتیجه عالی است. این نتیجه به ما اجازه می دهد که وارد رقابت با شتابگر Tevatron و جمع آوری حجم وسیعی از اطلاعات تا حدود 18 ماه آینده شویم.
شادی جان لوئیجی آردوئینی و سایر محققان سالن کنترل در روز فعالیت برخورد دهنده (30 مارس 2010)
* در هفته های گذشته یک مدیر ارشد پروژه LHC به نام "استیو میرز" (Steve Myers) اعلام کرد که در پایان سال 2011 به مدت حداقل یکسال فعالیت LHC به دلایل ایمنی باید به حالت تعلیق در آید. بنابراین دانشمندان سرن تنها کمتر از دو سال برای انجام تحقیقات بر روی اهداف خود به خصوص تحقیق درباره ذرات Higgs boson فرصت دارند. به نظر شما این مدت زمان به برای اولین فاز این تحقیقات کافی خواهد بود؟
- 18 ماهی که باقی مانده است باید برای رسیدن به حجم اطلاعاتی که برخورد دهنده Tevetron در مدت 10 سال جمع آوری کرده است کافی باشد. شتابگر Tevatron واقع در شیکاگو مهمترین رقیب LHC است و در مدت 10 سال فعالیت با انرژی 980/0 ترا ولت بر دسته پرتو کار می کند.
وسط تصویر جان لوئیجی آردوئینی (سمت چپ) و استیو میرز (سمت راست)
سالن کنترل LHC در روز 30 مارس 2010
* برنامه پروژه در سال 2010 چه خواهد بود؟
- برنامه سرن جمع آوری نوری معادل "1 فمتوبارن وارونه" است که آن طور که گفته می شود دستیابی به این درخشندگی باعث می شود که LHC از Tevatron پیش افتد. "فمتوبارن وارونه" (inverse femtobarn) واحد اندازه گیری برخورد ذرات در هر فمتوبارن است. هر فمتوبارن معادل 34- ^10 متر (10 به توان منفی 43 متر) است.
به علاوه در پایان سال 2010 به مدت حدود یک ماه LHC علاوه بر پروتون، پرتو یونهای سرب را هم شتاب خواهد داد. هدف از این کار، مطالعه بر روی این ماده در شرایط با فشار بسیار بالای انرژی است. در این انرژی بسیار بالا حالت "کوارک- گلون پلاسما" (quark-gluon plasma) تشکیل خواهد شد. این حالت به توده ای گفته می شود که در آن کوارکها برای لحظات بسیار کوتاهی به حالت تقریبا آزاد در می آیند.
کوارک یک ذره ابتدایی و بنیادی برای ساخت ماده است. کوارکها از ترکیب ذرات کامپوزیتی که "هادرون" نامیده می شوند ایجاد می شوند.
------------------------------------
گفتگو: هدی عربشاهی
نظر شما