تم إعداد أكبر وأقوى مسرع للجسيمات في العالم لتحطيم البروتونات معًا في 8 أبريل للبحث عن الجسيمات غير المرئية التي تغذي الكون سرًا.
اقترحت النظريات أن هناك 17 مجموعة جسيمية مختلفة وأكدت المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية، المعروفة باسم CERN، وجود واحد منها باستخدام مصادم الهادرونات الكبير (LHC) في عام 2012.
الآن، أعاد الفريق تشغيل LHC بعد سبات دام عامين على أمل كشف المزيد من الغموض – وتحديدًا المادة المظلمة.
بدأ العلماء اختبارات أولية عن طريق إرسال مليارات البروتونات حول حلقة المغناطيس فائق التوصيل في LHC لتعزيز طاقتها والتأكد من أن الآلة التي تبلغ قيمتها 4 مليارات دولار في حالة صالحة للعمل.
التالى وفي الشهر التالي، ستطلق المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (CERN) النار عليهم في نفق يبلغ طوله 17 ميلًا بسرعة تقارب سرعة الضوء لإعادة تهيئة الظروف بعد ثانية من الانفجار الكبير.
أعلنت المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية، المعروفة باسم CERN، أنها أعادت تشغيل مصادم الهادرونات الكبير تحت الأرض (LHC) هذا الشهر، حيث أرسلت حزم البروتون حول الآلة الدائرية الضخمة
سيواصل LHC تجربته حتى وقت لاحق من هذا العام، حيث سيتم بعد ذلك وضعه في حالة سبات طويل حتى تقوم CERN بتحويله إلى الإصدار التالي – High Luminosity LHC (HL-LHC).
يقع LHC على عمق 300 قدم تحت الأرض على الحدود بين فرنسا وسويسرا، وتم إطلاقه لأول مرة في 10 سبتمبر 2008.
يعمل مصادم الهادرونات الكبير (LHC) عن طريق تحطيم البروتونات معًا لتفكيكها واكتشاف الجسيمات دون الذرية الموجودة بداخلها وكيفية تفاعلها.
يستخدم باحثو CERN البروتونات لأنها جسيمات أثقل.
يسمح الوزن بفقد طاقة أقل بكثير لكل دورة عبر المسرع مقارنة بالجسيمات الأخرى مثل الفوتون.
وقام العلماء بتشغيل الآلة القوية هذا الشهر، وحقنوها بعدة حزم من البروتونات.
ويستعد الفريق الآن لإرسال الأشعة عبر النفق الذي يبلغ طوله 17 ميلًا بالقرب من سرعة الضوء على أمل كشف الغموض الذي يكتنف عالمنا.
في الثامن من مارس، انتظرت فرق من جميع أنحاء العالم داخل المختبر الموجود تحت الأرض لإلقاء نظرة على الأشعة التي تدور داخل حلقة LHC.
تم تصميم الشكل الدائري لأنه يسمح بمزيد من الوقت لتسريع شعاع الجزيئات حتى يمكن الوصول إلى طاقة أعلى.
لكن المحاولة الأولى هذا الشهر لم تسر كما هو مخطط لها بعد أن نجح الشعاع في الدوران جزئيًا فقط.
لكن التجارب التي أجريت هذا الشهر أثبتت أن مسار الشعاع كان خاطئا لأنه أكمل دائرة كاملة.
ولكن بعد تعديل الميكانيكا، شاهد الفريق بذهول الشعاع يدور حول دواسة الوقود في أقل من 20 دقيقة.
عند وصولها بكامل طاقتها، ستدور تريليونات من البروتونات حول حلقة مسرّع LHC 11,245 مرة في الثانية وتسافر بسرعة سبعة أميال فقط في الساعة أقل من سرعة الضوء.
وفي 8 أبريل، سيقوم الفريق بإرسال العوارض عبر النفق حيث ستتصادم.
سيقوم الفريق بالبحث عن المادة المظلمة، التي تشكل حوالي 28% من كوننا الضخم، ولكن لم يتم رؤيتها أو إثباتها من قبل.
سيمنحهم هذا العمل نظرة ثاقبة حول تكوين الكون وحتى مصيره النهائي.
ومن المقرر أن تتم التجربة في نفس يوم حدوث كسوف الشمس الكبير في أمريكا الشمالية.
يستخدم CERN البروتونات نظرًا لكونها جسيمات أثقل، ولها طاقة أقل بكثير لكل دورة عبر المسرع. الغرض من LHC هو اختبار التنبؤات لفيزياء الجسيمات المختلفة، بما في ذلك قياس خصائص بوزون هيغز أو جسيم الرب (في الصورة)
وتحدث الطاقة الشمسية الكلية عندما يحجب القمر وجه الشمس تماما، مما يجعل الأماكن الخارجية مظلمة لفترة وجيزة خلال النهار.
وسيكون المشهد مرئيا لما يقدر بنحو 32 مليون شخص على طول طريق ضيق عبر أمريكا الشمالية والوسطى.
وسيكون هذا أول كسوف كلي للشمس في الولايات المتحدة منذ أغسطس 2017.
الغرض من LHC هو السماح للعلماء باختبار توقعات فيزياء الجسيمات المختلفة، بما في ذلك قياس خصائص بوزون هيغز أو جسيم الرب، الذي كان قطعة مفقودة في أحجية الفيزيائيين في محاولتهم فهم كيفية عمل الكون.
ويعتقد العلماء أنه بعد جزء من الثانية من الانفجار الكبير الذي أدى إلى ولادة الكون، تشكل حقل طاقة غير مرئي، يسمى مجال هيغز.
عندما تمر الجسيمات عبر المجال، فإنها تلتقط الكتلة، مما يمنحها الحجم والشكل ويسمح لها بتكوين الذرات التي تشكلك، وكل شيء حولك وكل شيء في الكون.
كانت هذه هي النظرية التي اقترحها في عام 1964 البروفيسور هيجز، الطالب السابق في مدرسة النحو، والتي تم تأكيدها الآن.
وبينما كانت الجسيمات تتحلل على الفور خلال تجربة LHC، وجد العلماء أنها تركت بصمة وراءها تكشف عن وجودها.
عادةً ما يُستخدم مصادم الهادرونات الكبير (LHC) لمدة شهر واحد فقط كل عام، ولكن تم إغلاقه لفترات طويلة لإجراء التحديثات – وتم إيقاف تشغيله آخر مرة في عام 2022 وسط أزمة الطاقة في أوروبا.
إن تشغيل ما يقرب من LHC هو عملية معقدة، تتطلب من كل شيء أن “يعمل مثل الأوركسترا”.
وقال ريندي ستيرنبرغ، المسؤول عن عمليات غرفة التحكم في CERN في سويسرا، في عام 2022: “يأتي هذا مع شعور معين بالتوتر والعصبية”، مضيفًا أن الكثير من الأمور يمكن أن تسوء، بما في ذلك العوائق في النفق ومشاكل في المغناطيس.