"إن LHC هو فرصتنا الوحيدة خلال الخمسة عشر عامًا القادمة على الأقل لتطوير معرفتنا حول بنية المادة والقوى والجسيمات في الطبيعة. يقول البروفيسور عيلام جروس من معهد وايزمان، الذي يضيف أيضًا أن إسرائيل لديها مساهمة كبيرة سواء في جانب بناء المسرع أو في الجانب البحثي.
أصبح مصادم الهادرونات الكبير (LHC)، وهو أكبر مسرع للجسيمات في العالم، أكثر قوة الآن بعد أن بدأ تشغيله الثاني هذا الشهر. أدى التشغيل الأول للمسرّع إلى اكتشاف بوزون هيغز في عام 2012. وبعد إيقافه المخطط للصيانة في أوائل عام 2013، أصبح المصادم LHC الآن جاهزًا لاستكشاف مجالات كاملة من فيزياء الجسيمات على مدى السنوات الثلاث المقبلة.
بالإضافة إلى دراسة بوزون هيغز بدقة أكبر، سيبحث الفيزيائيون عن أدلة على وجود جسيمات جديدة تتجاوز النموذج القياسي - الذي يصف جميع الجسيمات دون الذرية المعروفة. تتنبأ بعض النظريات، مثل التناظر الفائق، بوجود جسيمات غريبة يجب أن تظهر في الاصطدامات عالية الطاقة في LHC.
والاحتمال الآخر هو أنه سيتم اكتشاف أبعاد إضافية تتجاوز الأبعاد الأربعة التي نعرفها عن الزمان والمكان. وسيحاول الفيزيائيون أيضًا تحديد موقع المادة المظلمة الغامضة المسؤولة عن معظم الكتلة في الكون. كثيرًا ما تظهر العناصر المرشحة لاستخدامها كمكونات للمادة المظلمة (مادة لا تشع في أي نطاق ترددي، ولكن جاذبيتها تشكل معظم الجاذبية في الكون AB) في النظريات الفيزيائية خارج النموذج القياسي، بما في ذلك تلك المذكورة هنا - التناظر الفائق والأبعاد الإضافية.
التغيير الأكثر دراماتيكية في LHC هو أن طاقة الاصطدامات ستتضاعف تقريبًا إلى 13 تيرا إلكترون فولت (تيرا إلكترون فولت) في عام 2015 مقارنة بـ 8 تيرا إلكترون فولت في عام 2012.
وستكون شدة الأشعة المتصادمة (المعروفة بالإضاءة – اللمعان) أعلى أيضًا، مما سيؤدي إلى حدوث تصادمات أكثر في الثانية الواحدة. إن التغذية المرتدة المتمثلة في زيادة الطاقة وزيادة الإضاءة تعني زيادة هائلة في كمية البيانات التي سيتم إنتاجها وستعطي قوة إحصائية أكبر للتحليل. بالإضافة إلى ذلك، فإن الاصطدامات عند الطاقات الأعلى قد تنتج جسيمات جديدة وربما حتى ظواهر لم نشهدها بعد.
ستنتج الطاقات الأعلى جسيمات ذات كتل أكبر
"إن LHC هو فرصتنا الوحيدة خلال الخمسة عشر عامًا القادمة على الأقل لتطوير معرفتنا حول بنية المادة والقوى والجسيمات في الطبيعة. "يقول البروفيسور إيلام جروس من معهد وايزمان، الذي ترأس المجموعة التي بحثت عن هيغز واكتشفتها أخيرًا في مشروع أطلس في سارن،
"بعيدًا عن القياسات الأكثر دقة لما رأيناه بالفعل مثل جسيم هيغز، آمل حقًا أن نواجه قمة جبل الجليد في الفيزياء الجديدة التي نعلم أنها يجب أن تكون موجودة ولكننا لا نعرف أين. سيوفر LHC الفرصة الوحيدة لاكتشاف فيزياء ما بعد هيغز. الشعور الغريزي لدى الكثير منا هو أن اكتشاف هيغز كان نهاية حقبة، وستكون السنوات القادمة بداية حقبة جديدة في فيزياء القرن الحادي والعشرين، وإذا أخذت تطور فيزياء القرن العشرين كمقياس، وهناك كل الأسباب التي تدعونا إلى التفاؤل والاعتقاد بأننا بعد مائة عام عندما نختتم القرن الحادي والعشرين سوف يبدو فهمنا اليوم نقياً مقارنة بما سنعرفه آنذاك. قد نكتشف ما إذا كان هناك تناظر فائق خارج النموذج القياسي أو ربما أبعاد إضافية، ونأمل أن يبدأ مصادم الهدرونات الكبير (LHC) عند الطاقات العالية الرحلة لإحداث ثورة في فيزياء الجسيمات في القرن الحادي والعشرين.
ماذا تعني ترقية المسرع إلى طاقات 13 TeV؟
"بمجرد مضاعفة الطاقة، فإنك تضاعف أيضًا إمكانية وصولك إلى الجسيمات الأثقل لأنك لا تستطيع اكتشاف الجسيمات الأثقل من الطاقة التي تصطدم بها. بسبب صيغة أينشتاين E=MC^2– هناك تكافؤ كامل بين الطاقة والكتلة. يعتمد الحد الأعلى للكتلة التي يمكنك الوصول إليها على طاقة الاصطدام. ولذلك، فإن مضاعفة طاقة الاصطدام ستؤدي إلى مضاعفة نطاق كتلة الجسيمات التي يمكننا اكتشافها".
"في الجانب البحثي، كما نعلم، ينخرط العلماء الإسرائيليون الآن بشكل كبير في دراسة خصائص جسيم هيغز وفي البحث عن فيزياء جديدة، سواء كانت فائقة التناظر أو المادة المظلمة أو جسيمات هيغز الجديدة الإضافية. "هذا تبرع له تأثير كبير. نحن نقود عمليات البحث هذه". يختتم البروفيسور جروس.
تم بناء الجيل القادم من أجهزة كشف الميونات في إسرائيل
عندما تم إنشاء المسرع، تقرر تركيز كل النشاط الإسرائيلي حول كاشف واحد - كاشف الأيونات في منشأة أطلس، وبالتالي انضم إليهم معهد وايزمان والتخنيون وجامعة تل أبيب. تم بناء أجهزة الكشف بشكل رئيسي في معهد وايزمان، وخضعت للاختبارات في جامعة تل أبيب والتخنيون.
"سمحت الترقية بزيادة مستويات الطاقة، ولم تؤثر على أجهزة الكشف." يقول البروفيسور إيهود دوشوفاني من معهد وايزمان. "وكان ذلك ضروريا بعد العطل الكبير الذي حدث عام 2009 في مغناطيسات المسرع، نتيجة انفجار أحد أجزائها وتسبب في تلف المغناطيسات. وصلة صغيرة تم تصميمها بشكل غير صحيح وتنفيذها بشكل سيء وأدت إلى انبعاث الحرارة، وقد تسبب هذا العطل لمصباح كهربائي صغير في أضرار جسيمة - 100 مليون دولار. ومن الطريف أن الانفجار تسبب في تبريد النفق بسبب إطلاق كميات هائلة من النيتروجين السائل والهيليوم. وبعد إصلاح الجزء التالف، تقرر تشغيل المسرع العملاق بحوالي نصف طاقته، وفي عام 2012 بدأ الإصلاح. أغلق مهندسو Sarn المسرع لمدة عامين تقريبًا وفتحوا كل مغناطيس واستبدلوا الوصلات بوصلات من النوع الجديد.
استغل مشغلو الكاشفات، بما في ذلك أعضاء المجموعة الإسرائيلية، الوقت لإصلاح أو استبدال الكاشفات التالفة (حسب الحاجة)، ولكن وفقًا للبروفيسور دوشوفاني، فإنهم يستعدون بالفعل للترقية التالية ويقومون ببناء الجيل التالي من الكاشفات يتم بناء أجهزة الكشف في معهد وايزمان كما كان من قبل بالتعاون الكامل والمتناغم مع جامعة تل أبيب والتخنيون.
يمكن مقارنة أجزائنا الموجودة في كاشف الميونات بأجهزة إنذار البوابة. أنت في المدينة بطريقة ما ولا تعرف متى سيهاجم الأعداء لذا عليك نشر حراس عند البوابة. تمر معظم الليالي بهدوء، ولكن في بعض الأحيان تقع حادثة يستدعي فيها الحراس الجيش. نحن نوع من الحراس، بمجرد أن نرى شيئًا مريبًا في تصادم معين، نحن من نتصل بالجميع."
"لقد انتهينا الآن من خمس سنوات من تطوير الكاشفات، ونأمل أن نبدأ خلال العام في بنائها لأنها يجب أن تكون جاهزة وتصل إلى المحور في عام 2017 للترقية التالية المتوقعة في عام 2018.
وفي الوقت نفسه، تشارك المؤسسات الإسرائيلية الثلاث في تحليل البيانات، وهو المجال الذي سيكون له طلب متزايد بسبب الزيادة الهائلة المتوقعة في عدد الاصطدامات في الثانية، وهي الاصطدامات التي ستنتج الكثير من البيانات التي يجب تحليلها من أجل لتحديد الظواهر المثيرة للاهتمام.
"على وجه التحديد، بوزون هيغز لن يكون في المركز. عندما نزيد طاقة الآلة، فإننا نزيد قليلاً من قدرتنا على إنتاج هيغز - حوالي مرتين، لكننا نعلم أن النموذج الذي لدينا، النموذج القياسي الذي تنبأ بـ وجود هيغز هو نموذج غير مكتمل، لا بد أن يكون هناك شيء ما وراء هذا النموذج، ظواهر يجب أن تحل الصعوبات والتناقضات في النموذج الموجود، في آلة ذات طاقة TEV 2 لم يكن لدينا طاقة كافية لإنتاج مثل هذه الجسيمات والآن التوتر هو ما إذا كنا سنكتشف شيئًا جديدًا أم لا. ربما نكتشف تناظرًا جديدًا في الكون، وأبعادًا إضافية في الطبيعة، وربما تفاجئنا الطبيعة بتفسير لم نفكر فيه. يختتم البروفيسور دوشوفني
مقطع فيديو يتم فيه وصف أعمال التجديد لمسرع الجسيمات في المحور
مشروع خاص بموقع هيدان - جولة صحفية رسمية في سيرين
- الرئيس التنفيذي لشركة Cern رولف هوير: حلمي هو العثور على أول جسيم للمادة المظلمة. المقال الأول بعد جولة في مرافق سيرن
- تلاحظ جولة CERN الجزء الثاني: الباب المؤدي إلى الانفجار الكبير
- ملاحظات جولة CERN، الجزء 3 هل سنبحر فقط إذا علمنا أن هناك أمريكا عبر المحيط؟ البروفيسور إليعازر رابينوفيتش من الجامعة العبرية يتحدث عن أهمية العلوم الأساسية (Gallery - LHC)
- الجزء الرابع - مقابلة مع البروفيسور عيلام جروس - اكتشاف هيجز بداية علم القرن الحادي والعشرين
تعليقات 11
سالمون، ألبانتيزو على حق، فأنا لست متصلاً بالإنترنت طوال الوقت، لذلك استغرق الأمر بعض الوقت حتى قرأت ورأيت أنه كان بالفعل إعلانًا يتعارض مع شروط استخدام الموقع، وقمت بإزالته. لست بحاجة للذهاب إلى كل مقال للتحقق من التعليقات. لدي قائمة بجميع التعليقات بترتيب عكسي لوصولها، حتى أتمكن من حذف التعليقات حتى في المقالات "البعيدة".
قرأت وأزلت.
وهذا يتعارض أيضًا مع بند صريح في شروط استخدام الموقع "يجب عدم استخدام نظام التعقيبات والمنتديات للإعلانات التجارية أو إجراء الاستطلاعات دون الحصول على إذن كتابي من إدارة الموقع".
يجب أن يفهم العملاء في مجال العلوم أنه يتعين عليهم وضع إعلان مدفوع على موقع ويب علمي، لأنه إذا لم يكونوا هم، فمن؟
لا آتي إلى منزل معيان وأكتب إعلانًا عن موقع العلوم على الحائط في غرفة المعيشة.
ألبينتيزو
ماذا تريد أن تنشر مقالات عن العلوم هنا؟ أنت ضحكت…
آفي بيليزوفسكي،
على افتراض أن الموقع لم يتم تحويله إلى لوحة إعلانات غرضها الإعلان عن منتجات القراء، فإنني أوصي بالنظر في نشر تعليقات معيان سابان، والتي تمر بشكل أو بآخر بجميع المقالات الموجودة في الموقع وتتضمن تعليقات ذات محتوى تسويقي .
آمل أن تقرأ هذا المنصب.
تومر ،
سيتم إنشاء ثقوب دودية في منتصف المسرع والتي من خلالها سنرسل طاقة رقيقة تخبرنا عن أبعاد إضافية.
كيف يمكن اكتشاف أبعاد جديدة؟
في تقديري، سيكتشفون هذه المرة شيئًا اكتشفوه بالفعل في المرة السابقة. لكنهم تجاهلوه لأنه لم يكن يبدو لهم شخصية محتملة. لكن هذه المرة سيكون من الصعب تجاهل هذا الاكتشاف، إذ سيؤدي هذا الاكتشاف إلى مقاربة أعمق لنظرية الكم. انتظر وانظر.. لا يعني ذلك أنني أتوقع أي شيء، إنها مجرد نصيحة صادقة. أنا لا أقول ما هو لأن هذا سيؤدي إلى جدالات عقيمة. لذلك الصبر
إن هيغز جميل، لكن نظرية الانفجار الأعظم لا تستحق العناء بدون الكتلة المجهضة التي سيكتشفونها أخيرًا!
الكتلة المظلمة !!!!!
وربما يتبين في النهاية أن الملك عارٍ.. الامبولة هي الحل...
وبالطبع، الشيء الرئيسي، هو أن الشيء الوحيد الذي سيُكشف أخيرًا، وهو كل شيء (أو لا شيء) - الكتلة المظلمة! - طوبى للمؤمن.