رتبه موضوع:
  • 0 رای - 0 میانگین
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
آغاز به کار دوباره برخورددهنده هادرون .... من به آغاز زمان نزديکم
#1
[عکس: 1260313592.jpg]

بزرگ ترين آزمايشگاه فيزيک جهان بالاخره پس از مدت ها تاخير توانست دو پرتو پروتون را به هم برخورد دهد و وظيفه اصلي خود را که بررسي نتايج حاصل از برخورد پرتوهاي پروتون ها است، آغاز کند. اين آزمايشگاه بزرگ فيزيک، برخورددهنده بزرگ هادرون (LHC) نام دارد که در مرز فرانسه و سوئيس و در عمق صدمتري زير زمين قرار دارد و سازمان پژوهش هاي هسته يي اروپا (سرن) مديريت و بهره برداري از آن را در اختيار دارد. ساختار اين آزمايشگاه به شکل يک تونل دايره يي است و محيط آن به 27 کيلومتر مي رسد. در اين مکان پرتوهايي از پروتون ها يا هسته هاي سرب توليد مي شود و به حرکت درمي آيد و مغناطيس هايي که در بخش هاي مختلف مسير حرکت پرتوها نصب شده است، هر لحظه سرعت حرکت آنها را افزايش مي دهند تا آنکه در نهايت به سرعت هاي بسيار زياد نزديک به سرعت نور دست يابند. در اين هنگام اين دو پرتو را به يکديگر مي کوبند تا از اين برخوردهاي شديد، ذرات زير اتمي حاصل شود. در محل برخورد، آشکارسازهاي بسيار حساس و دقيقي نصب شده است که مي تواند ذرات زير اتمي حاصل از اين برخوردها را شناسايي کند. دانشمندان سعي دارند با بررسي نتيجه حاصل از اين برخوردها، به شناسايي ذرات احتمالي تشکيل شده بپردازند.

کار طراحي و ساخت بزرگ ترين سازه بشر از سال ها پيش شروع شده بود و تاکنون 10 ميليارد دلار هزينه داشته است. دانشمندان مي گويند مي توان با بررسي دقيق نتايج اين آزمايش ها به واکاوي در رازهاي خلقت و وضعيت جهان در اولين لحظه هاي پس از انفجار بزرگ (Big Bang) پرداخت. يکي از مهم ترين هدف هاي دانشمندان در اين آزمايشگاه يافتن ذره يي زير اتمي به نام بوزون هيگز است.

بوزون هيگز ذره يي است که دانشمندان براي توجيه خواص ماده (از جمله دلايل جرم داشتن ماده) به طور نظري پيشنهاد کردند، اما تاکنون چنين ذره يي مشاهده نشده و در نتيجه وجود آن به طور عملي اثبات نشده است. برخورددهنده بزرگ هادرون به تازگي کارش را دوباره آغاز کرده است و دانشمندان کار را در مرحله هاي اوليه با انرژي هاي کم شروع مي کنند. پس از مدتي دستگاه با حداکثر انرژي خود کار مي کند و دانشمندان اميدوارند در اين مرحله بتوانند ذرات بوزون هيگز را شناسايي کنند. اين آزمايشگاه که پرهزينه ترين آزمايشگاه تاريخ علم بشر محسوب مي شود، از بسياري جهات توجه دانشمندان و همچنين عامه مردم را به خود جلب کرده است. برخي مي گويند اين آزمايشگاه در لحظه برخورد پروتون ها، سياهچاله هايي توليد مي کند که مي تواند همانند سياهچاله هاي فضايي تمام کره زمين را ببلعد و نابود کند. اما مسوولان سرن گفته اند اين سياهچاله ها هم بسيار کوچکند و هم طول عمر بسيار کوتاهي دارند و به محض توليد نابود مي شوند و خطري ندارند. به همين دليل به مردم اطمينان مي دهند جاي هيچ نگراني نيست. اما دليل آنکه اين شتاب دهنده براي فيزيکدانان بسيار جالب است اين است که آنان تاکنون نظريه يي به نام مدل استاندارد فيزيک ذرات عرضه کرده اند که مي تواند بسياري از پديده هاي مشاهده شده طبيعت را توجيه کند اما در توجيه برخي ديگر از خواص مانند دلايل جرم داشتن ماده ناکام است. به احتمال بسيار اين آزمايش ها مي تواند باعث توسعه مدل استاندارد فيزيک ذرات شود و پرسش هاي بنيادي تري از طبيعت را پاسخ گويد.

پلي بين دو جهان

اما از اينها گذشته بسياري از دانشمندان بر اين باورند که کشف ذره هيگز مي تواند راه را براي پاسخگويي به پرسش هايي در حوزه هاي ديگر فيزيک نيز هموار کند، از جمله اينکه دانشمندان بر اين باورند که 70 درصد از جهان را انرژي تاريک تشکيل مي دهد و اين انرژي باعث مي شود انبساط جهان با سرعت بيشتري انجام شود. تاکنون هيچ نظريه يي نتوانسته است ماهيت و کارکرد دقيق انرژي تاريک را شرح دهد، اما هم اکنون ميدان هيگز بهترين نامزد براي توصيف منبع انرژي تاريک است. به گفته دانشمندان، اگر ذره هيگز پيدا شود، اين نظريه (ميدان هيگز در سرتاسر کيهان وجود دارد و باعث پيدايش انرژي تاريک مي شود) تاييد مي شود. به عبارتي اين دستاوردها مي تواند خواص ماده در کوچک ترين اندازه ها (فيزيک ذرات زير اتمي) و خواص ماده در بزرگ ترين مقياس ها (کيهان شناسي) را به يکديگر مربوط کند. چنين پيشرفت هايي موجب دستيابي به مقدمات نظريه «ميدان واحد» خواهد شد. اين نظريه در صورت عرضه شدن مي تواند توضيح تمام پديده هاي طبيعي جهان را ارائه دهد.

بروز نقص مهم

اين ابزار براي آنکه به دقت کار کند، بايد دماي بخش هاي مهم آن از جمله مغناطيس هاي آن به حدود دو کلوين (271- درجه سانتي گراد) کاهش يابد. اما در پايان شهريور سال 87 درست چند روز پس از آغاز به کار اين آزمايشگاه، دماي صد مغناطيس (از حدود 1200 مغناطيس موجود) به شدت بالا رفت. علاوه بر آن حدود يک تن هليم مايع به درون تونل ها نشت کرد. حادثه به قدري مهم بود که مسوولان از نيروهاي آتش نشاني براي مقابله با بحران کمک خواستند. در حالي که در ابتدا گفته مي شد شايد بتوان يک هفته يي بر اين مشکل فائق آمد، اما در عمل، حل مشکل بيش از 14 ماه زمان برد. اکنون فعاليت هاي برخورددهنده بزرگ هادروني يک بار ديگر آغاز شده است و مهندسان اميدوارند اين بار هيچ مشکلي در مسيرشان قرار نگيرد. در صورت فعاليت درست اين آزمايشگاه، سيلي از اطلاعات به پايگاه هاي اطلاعات سرن سرازير خواهد شد که بررسي و تحليل آن سال هاي متمادي وقت دانشمندان را به خود مشغول خواهد کرد. اما يکي ديگر از نکات جالب توجه اين آزمايشگاه آن است که بزرگ ترين مشارکت دانشمندان در عرصه هاي جهاني محسوب مي شود و کارشناسان بسياري از سرتاسر جهان در اين پروژه با يکديگر همکاري دارند. از ايران نيز استاداني همکار اين پروژه هستند و چند دانشجوي ايراني نيز دوره آموزشي خود را در سطح دکترا در اين مرکز مي گذرانند. يک شرکت صنعتي ايراني يکي از دستگاه هاي جانبي اين آزمايشگاه را ساخته است که مهندسان کيفيت آن را تاييد کرده و هم اکنون از آن استفاده مي کنند.

مهيار غلامپور . روزنامه اعتماد


پرش به انجمن:


کاربران در حال بازدید این موضوع: 1 مهمان