تصادم دهنده بزرگ هادرون می تواند رازهای بیگ بنگ را بگشاید

به عنوان بزرگترین و گرانترین آزمایش علمی جهان ، تصادم دهنده ای(Collider : در لغت به معنای دستگاهی که ایجاد کننده برخورد میان ذرات است.) جدید در کناره ی کوههای آلپاین و در امتداد مرز میان کشورهای سوییس و فرانسه به طول 17 مایل و در ارتفاع 12 طبقه قرار داده شده است. این تصادم دهنده برای ایجاد دمایی بیش از یک تریلیون درجه سانتیگراد طراحی شده است.

این تصادم دهنده که شامل 4/4 میلیارد ماشین است می خواهد رازهای چگونگی شروع جهان را آشکار کند.

دانشمندان از این دستگاه برای بازسازی شرایطی که تنها در کسری از ثانیه پس از بیگ بنگ وجود داشت ، استفاده خواهند کرد. ( بیگ بنگ: تولد جهان به وسیله برخورد بسیار شدید اتمها با هم با سرعت بالا.)

انتظار میرود که این تصادم دهنده ی غول پیکر بتواند فاش کند که در آغاز جهان چه اتفاقی رخ داده و انرژی که جهان را به وجود آورد  چگونه بوده است؟

بیشتر کارشناسان معتقدند که انفجار هنگامی روی داد که ذرات ریز با هم برخورد بسیار شدیدی داشتند و این می تواند ساختمان بنیادی هر چیزی اطراف ما را آشکار کند.

تصادم دهنده غول پیکر هادرون همانند ماشین زمانی است که می خواهد ما را به سمت بیگ بنگی که هیچگاه در آن نبوده ایم، ببرد.

ما می خواهیم رویدادهایی را مشاهده کنیم که تا پیش از این توانایی مشاهده آنها را نداشته ایم. ( پروفسور فرانک کلوس Frank Close ، فیزیکدان دانشگاه آکسفورد)

این تصادم دهنده هم اکنون در تونلی  زیرزمینی قرار دارد. این تونل بسیار بزرگ و بلند است به طوری که قطاری می تواند در آن حرکت کند.

ذرات اتم در آن در حلقه هایی به طور مارپیچ قرار دارند و به وسیله آهن رباهایی بسیار قدرتمند نگه داشته شده اند که  این آهن رباها آنچنان به ذرات شتاب خواهند داد تا به سرعت نور برسند. هر ذره پیش از برخورد در مسیری 17 مایلی، 11245 مرتبه در هر ثانیه دوران می کند تا هر کدام به ذرات سازنده شان تجزیه شوند و مقدار بسیار زیادی انرژی آزاد شود. دمایی که در این برخورد ایجاد می شود، 100000 داغتر از مرکز خورشید خواهد بود و دانشمندان معتقدند این به اندازه کافی قدرتمند خواهد بود تا اسرار نخستین ذرات موجود پس از بیگ بنگ را فاش کند.   

این آزمایش عظیم، سالانه 15 میلیون گیگا بایت داده ( معادل 21/4 میلیون cd ) تولید خواهد کرد. دانشمندان مجبورند ساختار اینترنتی جدیدی طراحی کنند تا از عهده  این حجم عظیم داده ها برآید.

6 ردیاب مجزا در کناره ی این دستگاه قرار گرفته اند تا دانشمندان بتوانند هر آنچه روی می دهد را بررسی کنند. بلافاصله پس از بیگ بنگ ، پیش بینی شده است که ذرات هیچ وزنی نداشته اند . به محض خنک شدن دما ، ضربه  بوزون ( بخشی اساسی از فیزیک نوین که گمان می رود به هر ذره ای جرو و وزن می دهد.)  به آنها ضربه خواهد زد و به آنها وزن خواهد داد. برخی ذرات در این فرایند بیشتر ضربه می خورند و در نتیجه سختتر می شوند و بنابراین وزن بیشتری می گیرند. 

یکی از گیراترین اجزای این تصادم دهنده ردیاب عظیمی است به نام اطلس ( Atlas )، بسیار بزرگ و با وزنی بیش از وزن 100 هواپیمای جت غول پیکر که به جستجوی ذرات برای قرار گرفتن در معرض ضربه بوزون می پردازد.

پروفسور Jonathan Butterworth ، فیزیکدان دانشگاه لندن از دانشمندان بریتانیایی  آزمایش اطلس می گوید: اگر ما بتوانیم ضربه بوزون (  Higgs boson ) را بیابیم، مدل استاندارد فیزیک اتمی ما اثبات خواهد شد. ولی اگر ما آن را پیدا نکنیم ،در نتیجه جهان راه دیگری برای وزن دادن به ذرات بی جرم حاصل از بیگ بنگ دارد و این امر باعث تغییر در جهت پیشرفت علم خواهد شد و دانش بشری متناسب با این نظریه جدید حرکت خواهد کرد.

در بخش دیگری از آزمایش،تصادم دهنده گاز یا مایع داغی را که پس از شکل گیری جهان وجود داشت ، بازسازی می کند. شاید در این فرایند پدیده های مرموز دیگری نیز آشکار شود. دکتر David Evans فیزیکدانی از دانشگاه بیرمنگام که روی این پروژه کار می کند، می گوید: من انتظار دارم تا در این آزمایشات چیزهایی به کلی جدید یافت شود که فهم ما را از فیزیک تغییر دهد.

     منبع:

www.telegraph.co.uk/news/main.jhtml?xml=/news/2008/04/06/wcern106.xml

 گردآورنده و مترجم : بهزاد بالغی