نيرنگ دانشمندان براي مكاني در مسابقه جستجوي ذرات هيگز

واضح آرشیو وب فارسی:سایت رسیک: فيزيك ذرات بيش از 4.4 بيليون يورو براي شتاب دهنده بزرگ هادروني خرج كردند تا به گمراه كننده ترين سوالات در مورد ماهيت جهان ، اساس جرم و سرنوشت پادماده ها در كيهان پاسخي دهند.

رقابت براي كشفيات متوالي كه انتظار مي رود ظاهر فيزيك را عوض كند ، حتي در بين 10000 دانشمندي كه در اين پروژه شركت مي كنند ، به طور جدي است.

هنگامي كه تمام شرايط براي برخود اول مهيا باشد – انتظار مي رود ظرف مدت يك ماه – LHC دو پرتو موازي ذرات را يكي در جهت عقربه هاي ساعت و ديگري خلاف جهت آن به دور تونل 17 مايلي دايره اي مي چرخاند.

مغناطيس هاي ابرهادي كه تا نزديك دماي مطلق – كمترين دماي ممكن - سرد شده اند، پرتوها را به سمت خلا بسيار زياد هدايت مي كنند بنابراين آن ها درون چهار حفره كه شامل آشكارسازهاي- چشمان ماشين كه ريزش تششعات راديواكتيو برخورد را تجزيه ميكند - بزرگي است ، همگرا مي شوند .

هنگامي كه سرانجام ماشين آغاز به كار كرد ، به دليل اينكه هنوز طرح هايي براي تقويت قدرت ماشين وجود دارد ، به اندازه 70 درصد كل طراحي اش عمل كرد.

برخورد به طور خلاصه دمايي 100000 باز گرم تر از خورشيد توليد خواهد كرد .سريعا وضعيت با با آنچه سريعا بعد از انفجار بزرگ رخ داد و جهان را 13.7 بيليون سال پيش بوجود آورد ، عوض مي شود .در اين وضعيت قابل رويت بسيار كهن ، ذرات جديد مي تواند در كمين باشد.

در بالاي ليست مواد مورد انتظار بوزون هاي هيگز – كه بعد از تولد پروفسور هيگز بازنشسته ي نبوكاستل نامگذاري شد- كه وجود آن ها در تئوري در سال 1964 پيشنهاد داده شد ، هستند.

اگر موفق به كشف اين ذرات شوند ، هيگز 79 ساله موفق به دريافت جايزه نوبل خواهد شد. در ادينبرگ جايي كه تئوري به ذهنش آمد اين كشف را" بسيار محتمل " ناميد.

"هيگز"ها مي توانند توضيح دهند كه چه چيزي جرم را بوجود مي آورد و چگونه برخي اجسام از برخي ديگر پرجرمترند.

يكي از جايزه گيران نوبل بعد از اين كه ناشران وي از ناميدن كتابش با نام "ذرات خدايي ( Goddam particle ) " امتناع كردند به هيگز ها لقب بزرگ "ذرات خدا " را داد : همه بدون شك اين را قبول داشتند كه آنها راحتترين ذره فيزيك است.

گروهي كه بر روي دو آشكارساز با هدف عمومي ATLAS ( كه 1700 دانشمند روي آن كار ميكردند ) و CMS ( كه 2000 نفر بر رويش كار مي كردند) كار ميكردند ، براي يافتن شواهدي از هيگز ها به رقابت مي پردازند. انتظار مي رود اين تلاش در اوايل سال بعد زماني كه ماشين به انرژي نهايت خود رسيد به طور جدي آغاز شود.

اگر بخواهيم اين رقابت دوست داشتني را نشان دهيم ، اين آشكارساز ها در دو انتهاي برخورد دهنده بزرگ اتمي كه به بزرگي خط دايره اي لندن است ، قرار دارند.

پروفسور جاناتان باترورس كه نويسنده علمي سابق Telegraph برنده جايزه هم بود ، براي همكاريهاي انگليسي بر روي آشكارساز ATLAS كه 45 متر طول ، بيش از 25 متر ارتفاع و 7000 تن جرم ( به اندازه برج ايفل ) دارد ، گفت :" در اينجا رقابت بسيار زياد است."

پروفسور جردن ناش بر روي آشكار ساز CMS 12500 تني كه اطراف يك ميدان مغناطيسي قوي ساخته شد مي گويد:" ما مي دانيم كه آشكارساز ما بهتر است اما وانمود مي كنيم كه آن ها هم ميتوانند ذرات هيگز را ببينند."

" اين مي تواند محاسبات بسيار پيچيده اي به دنبال داشته باشد. داشتن دو آشكارساز بسيار متفاوت كه زمينه علمي يكساني دارد به تو اين اطمينان را ميدهد كه نمي تواني يك نوسان يا اثر سيستمي بر روي آشكارسازت مشاهده كني."

پروفسور ناش ميگويد:" ما هر دو مي دانيم كه قرار است نتايجي بدست آوريم. ما هر دو تمام قابليتهايمان را به كار مي بريم. از طرف ديگر ، 1000 ها نفر مثل ما بر روي اين پروژه كار مي كنند كه نگه داري رازها از همديگر سخت خواهد شد."

رقبا انتظار دارند كه اطلاعات كافي براي مطمئن شدن از مشاهده هيگز ها را تا سال 2010 بدست آورند.

قبل از آن ، در دورنماي ناشناخته چرخش انرژي آنها منفجر مي شوند ، آن ها مي توانند شواهدي براي تئوري ابرتقارن كه فرض مي كند اعضاي شناخته شده ذرات زير-اتمي به همتاي موازي ارتباط دارند، بيابند.

شايد چند تا از اين ذرات ابر متقارن يا " " گزارشي از "ماده سياه" كه منجمان قادر به مشاهده آن نيستند اما به خاطر نيروهايي گرانشي كه بر روي ساختار قابل رويت جهان اعمال مي كند در وجود آن ها شكي ندارند ، بدست دهد.

اين كشف مي تواند سرآغاز كوشش براي ايجاد تئوري جديدي به نام تئوري رشته اي باشد. دانشمندان اين تئوري را زيباتر و جذاب تر از نظريه ي استاندارد كنوني براي نيرو ها و ذرات جهان ، ميدانند.

پروفسور باترورس مي گويد :" ابرمتقارن ها يكي از چيزهاي حتمي است كه اگر خوش شانس باشيم قبل از كريسمس مشاهده خواهيم كرد ."

پروفسور ناش اضافه مي كند :" اين مي تواند منظره ديدني باشد."

برخورد دهنده اتمي فرميلاب بر اساس شيكاگو بر اين باورند كه به دام انداختن هيگزبه طور رنج آوري نزديك است. اما برپايي يك سمينار وب گاهي قبل از شروع به انجام كار CERN توسط رقيبان مركز CERN در آزمايشگاه فرميلاب، باعث عدم بروز (خاموش شدن) هرگونه نظر حسادتمندانه در اين امر گرديد.

آنها يك " پيژامه پارتي " LHC با پوشاك تزئين شده و كلاه هاي كاغذي در انتها ترتيب ددند و ليواني براي سلامي به دوستان فيزيكدانشان بالا بردند.

مدير CERN ، رابرت آيمار ، گفت كه آن روز " تركيبي از لذت و اميد " در مسيري قبل از شروع به كار بسيار جدي و مهم به ارمغان آورد.

زمان كوتاهي بعد از 8:30 صبح به وقت انگليس ( 7:30 گرينويچ ) ، اولين ذرات - پروتون ها – به تونل واقع در سرپرستي موسسه اروپايي تحقيقات هسته اي كه با اختصار فرانسوي اش CERN ناميده مي شود ، تزريق شدند .

دكتر لين ايوانس ولزي كه عهده دار روشن كردن بزرگترين تجربه تاريخ است ( اهل ولز بريتانيا ) دراتاق كنترل LHC ، گفت :" ما پرتويي در LHC داشتيم."

وي مي گويد :" اين يك نمايش كوچك است. بعد از تزريق پرتو بدست آوردن اطلاعات تنها 5 ثانيه طول مي كشد. "

هر مرحله در عبور پروتون از اين حلقه 17 مايلي توسط نقطه ايروي صفحه چشمك مي زند. دكتر اوانز مي شمارد :" پنج، چهار ، سه ، دو ... يك ... صفر." او مي گويد:" هيچ چيز. خالي شد ."

يك لحظه بعد ، يك نقطه روي صفحه چشمك مي زد در حالي كه تشويق هايي پياپي به دنبال آن بود.

كمتر از يك ساعت بعد ، پس از اينكه موانع جذب شونده يكي يكي جذب شدند تا به پرتو اطراف حلقه اجازه دهند تا آن ها هدفشان را تصحيح كنند ، اولين ذرات اولين آزمايش را با سرعت نزديك به نور به اتمام رساندند.

دانشمندان برجسته وقتي اولين ذرات maiden- دوره اي در جهت عقربه هاي ساعت- خود را به دور حلقه آزمايشگاه به اتمام رساندند و در حالي به نمايش در آمدند كه اين نمايش ابتدايي نشان داد كه تمام هشت بخش ماشين ميتوانند به عنوان يك بخش به كار بپردازند، فرياد كشيدند و دست زدند.

آزمايشات پيشين ، ذرات را به قسمت هاي ماشين مي فرستاد و مغناطيس هاي بزرگ – كه ذرات را در گردش در تونل بين مرز هاي فرانسه-سوئيس هدايت مي كنند- را آزمايش مي كرد. دكتر ديويد سانكي از آزمايشگاه آپلتون رادرفورد در آكسفورد اين چنين گفت :" اين مانند تعويض يك موتور قبل از آغاز شروع به كار آن هست.و اين واقعيت است."

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: سایت رسیک]

[مشاهده در: www.ri3k.eu]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 139]