قوی‌ترین شتاب‌دهنده ذرات جهان پس از ۲ سال دوباره راه‌اندازی می‌شود

دانشمندان «سازمان پژوهش‌های هسته‌ای اروپا» قرار است «برخورددهنده هادرونی بزرگ» را در روز هشتم آوریل دوباره راه‌اندازی کنند تا با کمک آن به کشف پدیده‌های اسرارآمیز مانند ماده تاریک بپردازند.

کد خبر: ۶۸۶۰۴۱

تاریخ: ۱۰ فروردين ۱۴۰۳ - ۱۹:۲۹

به گزارش ایران اکونومیست، بزرگ‌ترین و قوی‌ترین شتاب‌دهنده ذرات جهان در روز هشتم آوریل قرار است پروتون‌ها را به هم بکوبد تا به دنبال ذرات نامرئی باشد که مخفیانه به جهان ما نیرو می‌دهند.

به نقل از دیلی میل، نظریه‌ها حاکی از وجود ۱۷ گروه متفاوت از ذرات هستند و «سازمان پژوهش‌های هسته‌ای اروپا» معروف به «سرن»(CERN) در سال ۲۰۱۲ وجود یکی از آنها را با استفاده از «برخورددهنده هادرونی بزرگ»(LHC) تأیید کرد.

اکنون برخورددهنده هادرونی بزرگ پس از دو سال خواب زمستانی، با امید به کشف یک پدیده مرموزتر به ویژه ماده تاریک دوباره راه‌اندازی می‌شود.

دانشمندان، آزمایش‌های اولیه را با ارسال میلیاردها پروتون به دور حلقه آهن‌رباهای ابررسانای برخورددهنده هادرونی بزرگ آغاز کردند تا انرژی آنها را افزایش دهند و مطمئن شوند که دستگاه چهار میلیارد دلاری در شرایط کار قرار دارد.

سرن در ماه آینده، پروتون‌ها را با سرعت تقریبا معادل سرعت نور به یک تونل به طول ۱۷ مایل شلیک خواهد کرد تا شرایط جهان را یک ثانیه پس از انفجار بزرگ بازآفرینی کند.

برخورددهنده هادرونی بزرگ، آزمایش را تا اواخر سال جاری ادامه خواهد داد. سپس، سرن برخورددهنده را به یک خواب زمستانی طولانی فرو خواهد برد تا آن را به نسخه بعدی موسوم به «برخورددهنده هادرونی بزرگ با درخشندگی بالا»(HL-LHC) تبدیل کند.

برخورددهنده هادرونی بزرگ در عمق ۳۰۰ فوت زیر زمین در مرز فرانسه و سوئیس قرار دارد و فعالیت آن اولین بار در ۱۰ سپتامبر ۲۰۰۸ آغاز شد. این دستگاه با کوبیدن پروتون‌ها به یکدیگر کار می‌کند تا آنها را از هم جدا سازد و ذرات زیر اتمی موجود در آنها و نحوه تعامل آنها را کشف کند.

پژوهشگران سرن به این دلیل از پروتون‌ها استفاده می‌کنند که ذرات سنگین‌تری هستند. وزن سنگین این ذرات کمک می‌کند تا در هر چرخش، انرژی بسیار کمتری نسبت به ذرات دیگر مانند فوتون در شتاب‌دهنده تلف شود.

آزمایش پیش رو، اطلاعاتی را درباره شکل‌گیری جهان و حتی سرنوشت نهایی آن در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد.

دانشمندان معتقدند در کسری از ثانیه پس از انفجار بزرگ که جهان را به وجود آورد، یک میدان انرژی نامرئی به نام «میدان هیگز»(Higgs field) شکل گرفت. وقتی ذرات از میدان هیگز عبور می‌کردند، جرم و شکل گرفتند و توانستند اتم‌های سازنده انسان‌ها، همه چیزهای اطراف شما و همه چیزهای موجود در جهان را تشکیل دهند.

این نظریه در سال ۱۹۶۴ توسط پروفسور «پیتر هیگز»(Peter Higgs) ارائه شد و اکنون تأیید شده است.

اگرچه ذرات تقریبا بلافاصله در طول آزمایش برخورددهنده هادرونی بزرگ تجزیه شدند اما دانشمندان دریافتند آنها یک ردپا از خود بر جای گذاشته‌اند که وجودشان را آشکار می‌کند.

برخورددهنده هادرونی بزرگ معمولا فقط یک ماه در سال مورد استفاده قرار می‌گیرد اما در دوره‌های طولانی برای ارتقا یافتن خاموش شده است. جدیدترین خاموشی این دستگاه در سال ۲۰۲۲ و در بحبوحه بحران انرژی اروپا بود.

«رنده استیرنبرگ»(Rende Steerenberg) مسئول عملیات اتاق کنترل سرن در سال ۲۰۲۲ گفت: به کار انداختن برخورددهنده هادرونی بزرگ، یک فرآیند پیچیده است که به همه چیز نیاز دارد تا مانند یک ارکستر کار کند. این کار با احساس خاصی از تنش و عصبی بودن همراه است. بسیاری از موارد ممکن است اشتباه پیش بروند که از جمله آنها می‌توان به ایجاد شدن موانع در تونل و بروز مشکلات در آهن‌ربا اشاره کرد.