رمزگشايي از نخستين لحظات پس از انفجار بزرگ

واضح آرشیو وب فارسی:پی سی سیتی: رمزگشايي از نخستين لحظات پس از انفجار بزرگ

بالاخره پس از يكسال انتظار، دانشمندان در مركز تحقيقات هسته‌اي اروپا (سرن) در مرز سوئيس و فرانسه 2 ذره به درون تونل‌هاي برخورد‌دهنده بزرگ هادرون وارد كردند.

برخورد دهنده هادرون كه از آن به‌عنوان بزرگ‌ترين آزمايشگاه كوانتومي جهان ياد مي‌شود سال گذشته به خاطر ايراداتي در سيستم ابرمغناطيسي‌اش از كار افتاد و حدود يكسال طول كشيد تا دانشمندان دوباره آن را براي انجام آزمايش‌ها آماده كنند.

طي يكسال گذشته دانشمندان و مهندسان مركز تحقيقات هسته‌اي به كار تعمير اين برخورددهنده مشغول بودند و بالاخره موفق شدند آن را دوباره راه‌اندازي كنند. سال گذشته 2ابرمغناطيس برخورد دهنده از كار افتاد و به‌دنبال آن حدود يك تن گاز هليوم كه براي خنك‌كردن دستگاه به كار مي‌رود، نشت كرد.

اما اين مشكل به كلي از بين رفته است و مغناطيس‌ها تا نزديكي دماي صفر مطلق سرد شده‌اند. اين دما از دماي فضاي ميان ستاره‌اي هم سرد‌تر است. (صفر مطلق پايين‌ترين دماي موجود است كه معادل منفي 273.15 درجه سانتي‌گراد است).

با اين حال دانشمندان پيش از آنكه آزمايش‌هاي واقعي را در اين برخورددهنده شروع كنند به‌صورت آزمايشي آن را راه‌اندازي كردند. آنها براي اين كار 2ذره پروتون و يون سرب را وارد دستگاه كردند. اين دو ذره به‌صورت پادساعت‌گرد (خلاف عقربه‌هاي ساعت) به دستگاه تزريق شدند و سپس ذره پروتون ديگري به‌صورت ساعت‌گرد در دستگاه به حركت در آمد.

جيان لوئيجي آردوئيني، مدير بخش سخت‌افزار برخورد دهنده درباره شروع به كار مجدد اين پروژه با اشاره به سختي‌هايي كه مهندسان و دانشمندان براي تعمير آن داشته‌اند گفت: اين كار يك كار هماهنگي است.

مغناطيس‌هاي پرسرعت بايد براي شتاب دادن به ذرات با هم هماهنگ باشند و ذرات يك شتاب‌دهنده به شتاب‌دهنده ديگر منتقل شود. تمامي اين فرايند در عرض چند صدم پيكوثانيه اتفاق مي‌افتد؛ هر پيكوثانيه يك ميليونيم يك ميليونيم ثانيه است.

ذراتي كه براي آزمايش برخورد دهنده در آن به حركت واداشته شدند تنها با درصد كوچكي از توان برخورد دهنده به حركت درآمدند؛ يعني چيزي حدود 450ميليون الكترون‌ولت. دانشمندان اما اميدوارند قدرت نهايي اين برخورددهنده به 7ميليارد الكترون‌ولت برسد كه با اين قدرت ذرات خواهند توانست با 99.9999991 درصد سرعت نور در تونل‌هاي برخورددهنده حركت كنند.

دانشمندان در اين برخورد‌دهنده، ذرات را با سرعت‌هاي بسيار بالا مانند آنچه كه گفته شد به حركت درخواهند آورد و با يكديگر برخورد خواهند داد. با اين كار آنها ذرات را مي‌شكنند تا با بررسي ذرات كوچك‌تري كه از شكسته شدن ذراتي مانند پروتون والكترون به دست مي‌آيد ماهيت و طبيعت ماده را بررسي كنند.

علاوه بر اين آنها خواهند توانست شرايط پيدايش را تنها چند ثانيه پس از انفجار بزرگ بررسي كنند. براساس نظريه انفجار بزرگ كه به آن بيگ‌بنگ هم گفته مي‌شد طي چند ثانيه پس از وقوع انفجار، مواد در جهان هستي شكل گرفته‌ است و به مرور زمان به‌صورتي كه امروز هستند در آمده‌اند.

همه اين پروسه البته در چند لحظه روي داده است. كاري كه دانشمندان در سرن انجام مي‌دهند شكستن ذرات به بخش‌هاي كوچك‌تر است. با اين كار آنها مي‌توانند به‌صورت انتزاعي در زمان به عقب بروند به اين صورت كه با هر چه بيشتر شكستن ذرات، شرايط زماني پس از انفجار بزرگ را بازسازي مي‌كنند.

دانشمندان به‌صورت تئوريك اميدوارند در اين برخورددهنده به بوزون‌ها دست پيدا كنند؛ چيزي كه گمان مي‌رود به ديگر ذرات جرم مي‌بخشد.

ايرادات غيرعلمي بر علمي‌ترين پروژه تاريخ

مركز تحقيقات هسته‌اي دستمايه خوبي براي كساني است كه به داستان‌هاي علمي تخيلي علاقه زيادي دارند تا با قطعيت اعلام كنند بشر آنگونه كه در برخي داستان‌هاي تخيلي گفته شد است به خاطر زياده‌خواهي‌هاي علمي خودش روزي نابود خواهد شد.

وقتي كه سال گذشته آزمايشگاه اعلام كرد به‌زودي نخستين آزمايش‌هايش را انجام خواهد داد بسياري روز شروع به كار آن را روز پايان تاريخ در كره زمين مي‌دانستند چون معتقد بودند با شروع به كار آن زمين را سياهچاله‌اي در خود فرو خواهد برد و بشر قرباني‌ ميل سيري‌ناپذير كشف علم خواهد شد.

اما زمين را سياهچاله‌ها نخوردند و تاريخ به پايان نرسيد؛ اصولا هم قرار نيست كه اين اتفاق بيفتد. در سرن دانشمندان با استفاده از شتاب‌دهنده‌ها به ذرات اتمي و زيراتمي شتاب مي‌دهند و با برخورد دادن آنها اجزاي ريز‌تري كه از اين برخورد به دست مي‌آيد را مطالعه مي‌كنند.

دانشمندان اين اجزاي ريزتر از اتم‌ها را كه مي‌توانند كوارك‌ها باشند با استفاده از دستگاه‌هاي بسيار حساسي كه دارند مورد مطالعه قرار مي‌دهند. اين بخش از كار اين مركز هم البته مخالفان زيادي داشت چون آنها اعتقاد داشتند شكستن يك هسته اتم مي‌تواند باعث بروز يك انفجار بزرگ در دل زمين شود كه همه چيز را نابود خواهد كرد.

اين افراد شكاك حتي به دادگاه منطقه‌اي آمريكا در هاوايي و دادگاه اروپايي حقوق بشر شكايت كرده بودند كه اين طرح را متوقف كنند.

آنها در سال 1999 در اقدام مشابهي براي بستن شتاب‌دهنده Relativistic Heavy Ion ناموفق شدند. اما به هرحال دانشمندان بدون توجه به اين گروه‌ها به كار ادامه مي‌دهند، درصورتي كه همه چيز طبق برنامه پيش‌ برود خواهند توانست پرده از اسرار ماده بردارند.

برخورددهنده بزرگ هادرون

برخوددهندن بزرگ هادرون يا همان LHC بزرگ‌ترين و پرانرژي‌ترين شتاب‌دهنده ذرات در جهان است. هدف از ساخت اين آزمايشگاه عظيم همان‌گونه كه از اسم آن بر‌مي‌آيد برخورددادن ذرات با انرژ‌ي‌هاي بسيار زياد است.

اين سازه در واقع تونلي حلقوي به طول 27كيلومتر است كه در 175 متري عمق زمين ميان مرز سوئيس و فرانسه قرار دارد. اين برخورددهنده توسط سازمان تحقيقات هسته‌اي اروپا (سرن) ساخته شده است.

در ساخت و راه‌اندازي و نگهداي اين پروژه حدود 10 هزار دانشمندان از بيش از 100 كشور جهان شركت دارند. در كنار اينها صدها دانشگاه و آزمايشگاه علمي در سراسر جهان هم به‌صورت شبكه‌اي با اين پروژه همكاري مي‌كنند.

نخستين ذره در تاريخ 10 سپتامبر سال 2008 وارد اين برخورددهنده شد اما مدتي بعد در تاريخ 19 سپتامبر همان سال برخورددهنده به خاطر نقص فني در سيستم مغناطيس‌ها و سرمايش آن از كار افتاد.

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: پی سی سیتی]

[مشاهده در: www.p30city.net]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 281]