صادِم الهدرون وعمليّة نشوء الكَون

[ع ع 0]

صادِم الهدرون وعمليّة نشوء الكَون

 

 

 

منقول عن شبكة النبأ: صادم الهدرون الكبير، جهاز يعرف على انه تجربة جديدة في المجال العلمي، من خلال إطلاق أول شعاع من جسيمات البروتون، في محاولة لفهم واكتشاف كيفية نشوء الكون، ولهذه التجربة متابعة دقيقة عبر علماء العالم اجمع مما ستحدثه من قفزة نوعية في الاكتشافات الأخيرة لسيرة الكون.

 

(شبكة النبأ) في سياق هذا التقرير تسلط الضوء على هذه التجربة وتتبع كل ما يحيط بها والملابسات التي تتخللها:

 

جهاز صادم الهدرون والبداية الناجحة لتجربة المحاكاة

 

قال العلماء في سويسرا إن جهاز "صادم الهدرون الكبير" المعروف اختصارا بـ (LHC) نجح في إجراء أول تجربة رئيسية من خلال إطلاق أول شعاع من جسيمات تسمى البروتون على امتداد 27 كيلومترا وذلك في أكبر محاولة من نوعها لفهم كيفية نشوء الكون.

 

ويوفر الجهاز الضخم، الذي كلف إنشاؤه في المنطقة الحدودية بين فرنسا وسويسرا نحو 10 مليارات دولار أمريكي، للعلماء قوة أكبر من ذي قبل لتهشيم مكونات الذرات في محاولة لرؤية ما يشكلها. وتدير المنظمة الأوروبية للبحوث النووية المعروفة باختصارها الفرنسي سيرن جهاز الصادم.

 

وأعطى مدير المشروع، لين إيفانز، الأمر لإرسال البروتانات إلى جهاز التسريع الواقع تحت الحدود السويسرية الفرنسية. بحسب بي بي سي.

 

وبعد سلسلة من التجارب، تمكنت البروتونات من قطع المسافة الكاملة الممتدة على طول جهاز (LHC).

 

والتمعت نقطتان على شاشة أحد أجهزة الكمبيوتر، مشيرة إلى أن البروتونات وصلت إلى النقطة النهائية المحددة لها.

 

وانتظر نحو 9 آلاف عالم فيزيائي في مناطق مختلفة من العالم بشغف انطلاق التجربة، ومن المقرر أن يشاركوا في تحليل المعطيات والبيانات المتأتية من التجربة على أمل معرفة أسرار مكونات الذرات من خلال تهشيمها. محاكاة

 

ويحاول العلماء محاكاة الظروف التي ارتبطت بنظرية الانفجار الكوني الكبير والتي يقول العلماء إنها قادت إلى نشوء الكون.

 

ومن المقرر في وقت لاحق إرسال البروتونات في اتجاه معاكس بهدف تهشيم الجسيمات بقوة جبارة.

 

وعبر بعض منتقدي هذه التجربة عن خوفهم من أن تصادم البروتونات ببعضها بعضا قد يحدث ثقبا أسود يؤدي إلى نهاية العالم، لكن علماء الفيزياء الذين أجروا التجربة رفضوا هذه المخاوف. كتلة

 

وتقول أستاذة الفيزياء الجزيئية في جامعة ليفربول، الدكتورة تارا شيرز: سوف نتمكن من إمعان النظر في المادة أكثر من قبل.

 

وأضافت، سوف ندرس مكونات الكون بعد حدوث الانفجار الكوني الكبير. إنه أمر مدهش.. إنه حقيقة رائع.

 

وقال جيم فيردي وهو عالم الفيزياء الجزيئية في كلية لندن الإمبراطورية: على جهاز الصادم الإجابة على سؤال بسيط جدا وهو ما هي الكتلة؟. وأضاف، نعرف أن الجواب يمكن العثور عليه في جهاز الصادم.

 

وتشير أحدث الملاحظات الفلكية إلى أن المادة العادية مثل المجرات والغازات والنجوم والكواكب تشكل نسبة 4 في المائة من مجموع الكون.

 

أما بالنسبة إلى باقي أجزاء الكون فتتشكل من المادة السوداء بنسبة 23 في المائة والطاقة السوداء بنسبة 73 في المائة.

 

ويعتقد علماء الفيزياء أن جهاز الصادم يمكن أن يقدم المفاتيح لفهم طبيعة هذه "المادة" الغامضة.

 

لكن البروفيسور فيردي قال لبي بي سي: الطبيعة قد تفاجئنا... علينا أن نكون مستعدين لكشف النقاب عن أي شيء تطرحه أمامنا.

 

وتبلورت فكرة إنشاء صادم الهدرون الكبير في أوائل الثمانينيات من القرن الماضي، لكن لم يُعتمد المشروع سوى في عام 1996 بميزانية مبدئية هي 1.3 مليار دولار أمريكي.

 

لكن مع بدء الأشغال، ازدادت التكاليف، ما أدى إلى تعرض المختبر الكبير إلى أزمة مالية. واضطر القائمون على المشروع إلى اقتراض مئات الملايين من اليورو لضمان إكمال إنشاء جهاز الصادم.

 

الانفجار العظيم والآمال المتعلقة به عشية إطلاق التجربة

 

على عمق مائة متر تحت المنطقة الحدودية الفرنسية السويسرية، يقع مختبر فريد من نوعه يعمل فيه آلاف العلماء على حل بعض ألغاز الكون من خلال إعادة إحداث الانفجار العظيم، النظرية العلمية التي تتحدث عن بداية تكون عالمنا الفسيح.

 

في تلك المنطقة، يبدأ علماء الأربعاء، إعادة "اكتشاف الكون" على مستوى لم يتوصل إليه العقل البشري من قبل. بحسب (CNN).

 

ومختبر لارج هاردون كولايدر سينظر في كيفية تشكّل الكون من خلال تحليل عمليات تحطيم للجزيئات والذرة، وهو ما أثار المخاوف لدى البعض من كون ذلك سيجعل الأرض على كفّ عفريت من خلال تعريضها إلى خطر الزوال، وهو ما ينفيه العلماء.

 

ورغم ذلك، لم يقتنع البعض بردّ العلماء فأطلقوا قضايا في المحاكم ضدّ المشاركين في المشروع في كل من الولايات المتحدة وأوروبا.

 

ويقول العلماء إنّ المختبر جاهز للقيام بمحاولة تحريك شعاع من البروتونات على طول النفق الذي يبلغ 17 ميلا.

 

ويعدّ ذلك خطوة مهمة من أجل التأكد مما إذا كانت التجربة ستوفر معلومات جديدة حول الكيفية التي يعمل بها الكون.

 

ويقول أحد المشرفين على أحد فرق العمل الستة ويدعى بوب كوزينس "لقد انتزرنا عقدا كاملا من الزمان حتى نرى هذا اليوم ولكن الأهم هو اللحظات التي تلي التجربة مباشرة."

 

وتكلف المشروع نحو 10 مليارات دولار تمّ إنفاقها في بنائه وتجهيزه بمستشعرات الجزيئات والحواسيب.

 

وفي الشهور الموالية، من المتوقع أن يقوم المختبر بعمله اليومي المتمثل في تحطيم الجزيئات ببعضها البعض بإرسال شعاعين من البروتونات في محيط النفق في اتجاهين معاكسين.

 

ولاحقا سيعمل بطاقة أكبر وبكثافة أكبر العام المقبل بحيث ربما سيكون بإمكانه توفير معلومات كافية لتحقيق اكتشاف علمي في غضون 2009.

 

كما من المحتمل أن يثبت العمل صحة وجود أبعاد خارقة وكذلك جزيئات نظيرة يطلق عليها "هيغس بوسون" لم يتمّ العثور عليها مطلقا ولكنها كفيلة بتفسير لماذا لكل طاقة كتلة.

 

ويعمل المختبر بواسطة أربع غرف تعمل على اكتشاف أسرار الطبيعة والانفجاتر العظيم وهو الانفجار الهائل الذي وقع قبل 12 مليار أو 15 مليار سنة، ويعتقد أنه مصدر تكون عالمنا الذي نعيش فيه.

 

وسيعيد المختبر إنتاج نفس ظروف الانفجار العظيم حيث يقول أحد العاملين إنّه سيعيد إنتاج نفس ظروف جزء من المليون من الثانية التي أعقبت الانفجار العظيم، حيث تكوّنت "شوربة" من الجزيئات الصغيرة جدا والتي تدعى "كواركس" و"غلويونس" بحيث من الممكن فهم كيف تشكّل الكون.

 

وينبّه عاملون في المشروع وعلماء آخرون من كونه من المحتمل أن يسفر المشروع عن مفاجآت من شأنها أن تكون معاكسة تماما لكلّ النظريات التي قام عليها العلم حتى الآن.

 

وقام سيرن، وهو الاسم المختصر للمختبر حتى الآن بجعل أيونات الرصاص ترتطم ببعضها مولدة لبرهة درجات حرارة تفوق بمائة الف مرة درجات الحرارة المولدة في قلب الشمس، وطاقة أكثف بمقدار عشرين مرة من المادة العادية.

 

ويقول إيف شوتز، الفيزيائي لدى سيرن والمتحدث باسمه "سنبدأ في إحداث انفجارات "عظيمة" صغيرة ، نريد أن نتمكن من تقديم تفسير مقنع حول أصل الكون وأصل المادة."

 

ومؤخرا عبّر البعض عن مخاوفه من أن تخلّف التجربة ما يطلق عليه العلماء "الحفر السوداء" من أثر الإشعاعات، حتى أنّ عددا منهم تكهّن بزوال الأرض بسبب المختبر.

 

ورغم أنّ العلماء يعترفون بأنّه من المحتمل أن ينتج عن عمل المختبر، نظريا، حفرال سوداء صغيرة، إلا أنّهم لا يرون أي تهديد أو خطر.

 

وقال خمسة علماء يعملون في المختبر إنّه لن يكون هناك أي خطر لوجود حفر سوداء حيث أنّ قوة الجاذبية ضعيفة جدا لدرجة أنه يتعين انتظار العديد، العديد، العديد، العديد، والعديد من حيوات الكون قبل أن تكبر مثل هذه الأمور لتكون قريبة من أن تصبح مشكلا.

 

أسرار الكون تتجلى في تجربة المعجِّل التصادمي

 

يبدأ علماء فيزياء دوليون في معمل كبير تحت الارض قرب جنيف اطلاق مشروع لاعادة تمثيل "الانفجار الكبير" لمحاولة شرح اصول الكون وكيف تطور لتنشأ به حياة.

 

وستجرى التجربة باستخدام ماكينة عملاقة تسمى المعجل التصادمي الجسيمي في مركز بحوث المنظمة الاوروبية للابحاث النووية الواقع عبر الحدود الفرنسية السويسرية. ويخطط العلماء لاحداث تصادم بين الجسيمات ليعيدوا على نطاق صغير عدة مرات تمثيل الحدث الذي كان بداية الكون. بحسب رويترز.

 

وسيستخدم المعجل التصادمي الجسيمي قطعا مغناطيسية عملاقة موضوعة في كهوف بحجم الكاتدرائيات لاطلاق اشعة من جسيمات الطاقة في انحاء نفق بطول 27 كيلومترا حيث ستتصادم سويا بسرعة تقترب من سرعة الضوء.

 

وستسجل اجهزة كمبيوتر ما يحدث في كل مرة في هذه النسخ المصغرة من الشهب البدائية وسيتولى حوالي عشرة الاف عالم في مختلف انحاء الارض تحليل الكم الهائل من المادة التي يجري تجميعها بحثا عن دلائل على ما حدث بعد ذلك.

 

وسيسعى العلماء في معمل المنظمة الاوروبية للابحاث النووية التي انشئت قبل 54 عاما قرب سفوح جبال جورا الفرنسية الى دراسة مفاهيم محيرة مثل المادة المعتمة والطاقة المعتمة والابعاد الاضافية وقبل كل ذلك جسيمات هيجز التي يعتقد انها جعلت كل ذلك ممكنا.

 

وقال المدير الفرنسي للمنظمة الاوروبية للابحاث النووية روبير ايمار: صمم المعجل التصادمي الجسيمي ليغير بصورة مثيرة رؤيتنا للكون. واضاف، مهما كانت الاكتشافات التي سيتمخض عنها فسوف يثري بدرجة هائلة فهم الانسان لاصول عالمنا.

 

وبذل علماء المنظمة الاوروبية جهدا كبيرا لنفي اشارات بعض المنتقدين الى ان التجربة يمكن ان تخلق ثقوبا سوداء صغيرة ذات جاذبية قوية يمكن ان تبتلع الكوكب بكامله.

 

ويقول علماء الكون إن الانفجار الكبير حدث قبل حوالي 15 مليار سنة حين انفجر جسم ساخن كثيف بدرجة لا يمكن تخيلها في حجم عملة صغيرة وسط ما كان حينئذ مادة جوفاء طاردة سرعان ما تمددت مما ادى الى تشكل النجوم والكواكب وفي نهاية الامر ظهور الحياة على الارض.

 

لكن مشروع المنظمة الاوروبية للابحاث النووية الذي تكلف عشرة مليارات فرنك سويسري (تسعة مليارات دولار) يبدأ بخطوة بسيطة نسبيا تتمثل في اطلاق شعاع من الجسيمات في انحاء النفق تحت الارض.

 

وسيحاول الفنيون في البداية دفع الشعاع في اتجاه واحد في المعجل التصادمي المغلق باحكام على مسافة حوالي 100 متر تحت سطح الارض.

 

ويقول مسؤولو المنظمة الاوروبية انه لا يوجد ضمان لتحقق النجاح على الفور او حتى في الايام الاولى. لكن العلماء سيحاولون بعد هذه الخطوة توجيه شعاع في الاتجاه الاخر.

 

وبعدئذ وربما في الاسابيع التالية سيطلقون اشعة في الاتجاهين ويصدمون الجسيمات ببعضها البعض لكن بكثافة منخفضة في البداية.

 

وفي وقت لاحق ربما قرب نهاية العام سيمضون قدما لاحداث تصادمات صغيرة تعيد توليد حرارة وطاقة الانفجار الكبير وهو مفهوم لاصل الكون يسيطر حاليا على التفكير العلمي.

 

وستتابع اجهزة استشعار مليارات الجسيمات التي تنبعث من التصادمات وتسجل على الكمبيوتر الطريقة التي تتجمع بها او تتطاير متباعدة او تتحلل ببساطة.

 

ويأمل العلماء ان يجدوا في هذه الظروف جسيمات هيجز التي تحمل اسم العالم الاسكتلندي بيتر هيجز الذي طرح فكرة هذه الجسيمات لاول مرة عام 1964 لتفسير سر كيفية اكتساب المادة للكتلة.

 

وبدون الكتلة لم يكن ليتسنى للنجوم والكواكب في الكون على الاطلاق التشكل على مدى الازمنة بعد الانفجار الكبير ولم يكن من الممكن مطلقا ان تبدأ الحياة على الارض ولا في عوالم اخرى اذا كانت موجودة كما يعتقد كثير من علماء الكون.ولا تخلو التجربة من انتقادات.

 

ونشرت مواقع على الانترنت مزاعم عن ان المعجل التصادمي الجسيمي سيؤدي الى حدوث ثقوب سوداء تبتلع الكوكب.

 

اكبر نظام لتسريع التصادم يشغّل في العالم

 

تم تشغيل اكبر نظام لتسريع تصادم الجزيئات في العالم قرب جنيف بهدف كشف اسرار المادة والكون حسبما ذكر مراسل لوكالة فرانس برس.

 

ويفترض ان يكشف هذا النظام الجزيئات الاولية للمادة التي تتحدث عنها الفيزياء النظرية وكذلك تلك التي لم تشاهد من قبل ويمكن ان تؤكد وجود جزيئات تتشكل منها المادة السوداء خصوصا. بحسب فرانس برس.

 

وتم ضخ حزمة اولى من البروتونات بعيد الساعة 7,30 بتوقيت غرينتش في نظام تصادم الجزيئات وهو طوق يبلغ محيطه 27 كيلومترا على عمق مئة متر تحت الارض على جانبي الحدود الفرنسية السويسرية.

 

وقال مدير المشروع لين ايفانز: بعد ضخ الحزمة انتظرنا حوالى خمس ثوان للحصول على المعطيات". وكشف ضوء على الشاشة بعد ذلك ان الحزمة دخلت فعلا في الجزء الاول من الطوق

 

وبعد اقل من ساعة من بدء التشغيل كانت الحزمة قد قامت بدورة كاملة في الطوق وحققت بذلك الهدف الرئيسي للعلماء في اليوم الاول. وهذه الخطوة سيليها ضخ حزمة ثانية في الاتجاه المعاكس.

 

وسيتم التصادم الاول للبروتونات -- الذي يفترض الا يجري قبل اسابيع عدة -- بطاقة تبلغ 450 غيغا الكترون فولت اي اقل بقليل من نصف قوة "فيرميلاب" في شيكاغو الذي كان اكبر جهاز للتسريع في العالم.

 

ويفترض ان يسمح تصادم الجزيئات داخل النظام بكشف جزيئات اضافية لم ترصد حتى الآن من بينها ذرة هيغز الحلقة المفقودة في نموذج الجزيئات الثانوية التي تتألف منها المادة.

 

وقد حشد المشروع الذي بلغت كلفته 3,76 مليار يورو خلال ما يزيد عن عقد من الزمن الاف الفيزيائيين والمهندسين من العالم اجمع.

 

ناسا: طاقم التلسكوب هابل يواجه خطر التعرض لحطام مداري

 

حذر مدير برنامج المكوك الفضائي في ادارة الطيران والفضاء الامريكية (ناسا) من أن طاقم المكوك المقرر ارساله للعمل على تلسكوب هابل الفضائي معرض بدرجة كبيرة لكارثة بسبب الحطام المداري. وتستعد ناسا لخامس واخر مهمة للمرصد المداري الشهر المقبل.

 

وتمتليء البيئة التي يدور فيها هابل والتي تقع على بعد 560 كيلومترا فوق كوكب الارض بحطام الصواريخ والمركبات الفضائية المنفجرة بصورة تزيد على المنطقة المحيطة بمحطة الفضاء الدولية التي تدور في مدار يقع على بعد 336 كيلومترا فوق الارض.

 

وقال جون شانون مدير برنامج المكوك للصحفيين إن فرص تعرض طاقم هابل لاضرار كارثية الابعاد جراء ضربة من حطام مداري هي واحد الى 185 مقارنة بواحد الى 300 للمهام الخاصة بمحطة الفضاء. وأضاف: هذه أكبر مخاطرة لنا. بحسب رويترز.

 

وطورت (ناسا) كاميرات خاصة وذراع تطويل بعد حادثة تحطم المكوك الفضائي كولومبيا عام 2003 مما يمكن رواد المكوك من فحص الاضرار التي تتعرض لها سفنهم الفضائية بعد بلوغ المدار الفضائي المنشود.

 

وتعرض المكوك كولومبيا لضربة من قطعة حطام تساقطت خلال الاطلاق وتحطم خلال رحلة العودة عبر الغلاف الجوي مما أدى الى مقتل جميع افراد طاقمه المكون من سبعة أفراد.

 

وقال شانون إن التحقيق في الحادثة كشف عن ضعف نظام الحماية الحراري مما دفع (ناسا) لاعادة تقييم المخاطر المرتبطة بطيران المكوك.

 

وأضاف أن تأثيرات الحطام المداري هي الخطر الاكبر الذي يفوق الاخطار المرتبطة بعمليتي الاطلاق والهبوط وجميع المراحل الاخرى من الرحلة.

 

واصبحت البيئة المدارية المحيطة بالارض أكثر امتلاء بالمخلفات بما في ذلك الاف من قطع الحطام الناتجة عن قمر صناعي فجره صاروخ صيني في اختبار مثير للجدل وعن قمر صناعي روسي للتجسس يعتقد أنه دمر ذاتيا خلال العام الجاري.

 

وبشكل اجمالي تقدر ناسا فرص تعرض المكوك لخسارة كارثية بين واحد الى 80 لكن شانون قال ان الخبرة أظهرت ان الرقم يدور فعليا بين واحد الى 60.