يسأل الكثير من الناس العاديين على هذا الكوكب أنفسهم لماذا يحتاجون إلى مصادم هادرون كبير. غير مفهومة لمعظم البحوث العلمية ، التي أنفقت الكثير من المليارات من اليورو ، تسبب القلق والقلق.
ربما هذا ليس بحثًا على الإطلاق ، ولكن نموذجًا أوليًا لآلة الزمن أو بوابة لنقل المخلوقات الغريبة التي يمكن أن تغير مصير البشرية؟ الشائعات هي الأكثر روعة ومخيفة. سنحاول في المقالة معرفة ماهية مصادم الهادرون ولماذا تم إنشاؤه.
مشروع الإنسانية الطموح
مصادم الهادرون الكبير هو اليوم أقوى مسرع للجسيمات على هذا الكوكب. تقع على حدود سويسرا وفرنسا. بتعبير أدق تحته: على عمق 100 متر يوجد نفق مسرع حلقي بطول 27 كيلومترًا تقريبًا. صاحب الموقع التجريبي الذي تبلغ قيمته أكثر من 10 مليار دولار هو المركز الأوروبي للأبحاث النووية.
يشارك قدر كبير من الموارد وآلاف الفيزيائيين النوويين في تسريع البروتونات وأيونات الرصاص الثقيلة إلى سرعة قريبة من سرعة الضوء في اتجاهات مختلفة ، وبعد ذلك يتصادمون مع بعضهم البعض. يتم دراسة نتائج التفاعلات المباشرة بعناية.
جاء اقتراح إنشاء مسرع جسيمات جديد في عام 1984. لمدة عشر سنوات ، عقدت مناقشات مختلفة حول ما سيكون مصادم هادرون ، لماذا هناك حاجة إلى مثل هذا المشروع البحثي على نطاق واسع. فقط بعد مناقشة ميزات الحل التقني ومعلمات التثبيت المطلوبة ، تمت الموافقة على المشروع. بدأ البناء فقط في عام 2001 ، بعد تخصيص اتصالات تحت الأرض لمسرع الجسيمات الأولية السابق - مصادم إلكترون بوزيترون كبير - لوضعه.
لماذا نحتاج إلى مصادم هادرون كبير
يتم وصف تفاعل الجسيمات الأولية بطرق مختلفة. تتعارض نظرية النسبية مع نظرية المجال الكمي. الحلقة المفقودة في إيجاد نهج موحد لبنية الجسيمات الأولية هي استحالة إنشاء نظرية الجاذبية الكمية. لهذا السبب هناك حاجة إلى مصادم هادرون عالي الطاقة.
الطاقة الإجمالية في تصادم الجسيمات هي 14 تيرا إلكترون فولت ، مما يجعل الجهاز معجلًا أقوى بكثير من جميع الموجودة في العالم اليوم. بعد إجراء التجارب التي كانت مستحيلة سابقًا لأسباب فنية ، من المرجح جدًا أن يتمكن العلماء من توثيق أو دحض النظريات الموجودة في العالم الصغير.
ستتيح لنا دراسة بلازما الكوارك-جلون التي تم إنتاجها أثناء اصطدام نوى الرصاص إنشاء نظرية أكثر تقدمًا للتفاعلات القوية التي يمكن أن تغير جذريًا الفيزياء النووية وطرق الإدراك للفضاء النجمي.
بوزون هيجز
في عام 1960 ، قام عالم فيزياء من اسكتلندا ، بيتر هيجز ، بتطوير نظرية مجال هيجز ، والتي بموجبها تخضع الجسيمات التي تقع في هذا المجال إلى عمل كمومي ، والتي يمكن ملاحظتها في العالم المادي على أنها كتلة جسم.
إذا كان من الممكن خلال التجارب تأكيد نظرية الفيزيائي النووي الاسكتلندي والعثور على بوزون هيجز (الكم) ، فقد يصبح هذا الحدث نقطة انطلاق جديدة لتنمية سكان الأرض.
وستتجاوز الاحتمالات المفتوحة للشخص الذي يتحكم في الجاذبية بشكل كبير جميع الاحتمالات الواضحة لتطوير التقدم التكنولوجي. علاوة على ذلك ، فإن العلماء المتقدمين ليسوا مهتمين أكثر بوجود بوزون هيجز ، ولكن في عملية كسر التماثل الكهربي.
كيف يعمل
من أجل أن تصل الجسيمات التجريبية إلى سرعة لا يمكن تصورها للسطح ، والتي تساوي تقريبًا سرعة الضوء في الفراغ ، يتم تسريعها تدريجيًا ، في كل مرة تزيد الطاقة.
أولاً ، تقوم المسرعات الخطية بحقن أيونات الرصاص والبروتونات ، والتي تخضع بعد ذلك إلى التسارع التدريجي. تدخل الجسيمات من خلال الداعم إلى السنكروترون البروتوني ، حيث تحصل على شحنة 28 GeV.
في المرحلة التالية ، تدخل الجسيمات إلى السنكروترون الفائق ، حيث يتم جلب طاقة شحنتها إلى 450 GeV. بعد تحقيق هذه المؤشرات ، تقع الجسيمات في الحلقة الرئيسية متعددة الكيلومترات ، حيث تسجل أجهزة الكشف بالتفصيل لحظة الارتطام في أماكن الاصطدام ذات الموقع الخاص.
بالإضافة إلى الكواشف القادرة على اكتشاف جميع العمليات في التصادم ، يتم استخدام 1625 مغناطيسًا مع الموصلية الفائقة لعقد عناقيد البروتون في المسرِّع. يتجاوز طولها الإجمالي 22 كيلومترًا. تحافظ غرفة التبريد الخاصة على درجة حرارة of271 درجة مئوية لتحقيق تأثير الموصلية الفائقة. تقدر تكلفة كل مغناطيس من هذا القبيل بمليون يورو.
الغاية تبرر الوسيلة
لإجراء مثل هذه التجارب الطموحة ، تم بناء أقوى مصادم هادرون. لماذا نحتاج إلى مشروع علمي بمليارات الدولارات ، يخبر العديد من العلماء بحماس غير مقنع من قبل العديد من العلماء. صحيح ، في حالة الاكتشافات العلمية الجديدة ، على الأرجح ، سيتم تصنيفها بشكل موثوق.
يمكنك القول بالتأكيد. تأكيد هذا هو التاريخ الكامل للحضارة. عندما تم اختراع العجلة ، ظهرت عربات الحرب. أتقن تعدين البشرية - مرحبا ، البنادق والبنادق!
أصبحت كل التطورات الحديثة اليوم ملكا للمجمعات العسكرية الصناعية في البلدان المتقدمة ، ولكن ليس للبشرية جمعاء. عندما تعلم العلماء كيفية تقسيم الذرة ، ما الذي جاء أولاً؟ مفاعلات الطاقة النووية ، بعد مئات الآلاف من الوفيات في اليابان. من الواضح أن سكان هيروشيما ضد التقدم العلمي الذي حصلوا عليه غدًا وأخذوا منهم ومن أبنائهم.
يبدو التطور التقني بمثابة استهزاء بالناس ، لأن الشخص الموجود فيه سيتحول قريبًا إلى الحلقة الأضعف. وفقًا لنظرية التطور ، يتطور النظام ويزداد قوة ، ويتخلص من نقاط الضعف. قد يحدث قريبًا أنه لن يكون لدينا مكان في عالم تحسين التكنولوجيا. لذلك ، فإن السؤال "لماذا نحتاج إلى مصادم هادرون كبير الآن" ليس في الواقع فضولًا خاملاً ، لأنه ناتج عن الخوف على مصير البشرية جمعاء.
الأسئلة التي لم يتم الرد عليها
لماذا نحتاج إلى مصادم هادرون كبير ، إذا مات الملايين على هذا الكوكب بسبب الجوع والأمراض المستعصية ، وأحيانًا القابلة للعلاج؟ هل يساعد في التغلب على هذا الشر؟ لماذا نحتاج إلى مصادم هادر للبشرية ، مع كل تطور التكنولوجيا ، لم يكن قادرًا على تعلم كيفية مكافحة السرطان بنجاح لمائة عام؟ أو ربما يكون تقديم خدمات طبية باهظة الثمن أكثر ربحية من مجرد إيجاد طريقة للشفاء؟ بالنظر إلى النظام العالمي القائم والتطور الأخلاقي ، فإن حفنة فقط من ممثلي الجنس البشري تحتاج إلى مصادم هادرون كبير. لماذا يحتاجه جميع سكان الكوكب ، ويقودون معركة متواصلة من أجل الحق في العيش في عالم خالٍ من الهجمات على حياة وصحة أي شخص؟ القصة صامتة عن هذا …
مخاوف الزملاء العلميين
هناك ممثلين آخرين من المجتمع العلمي الذين يعبرون عن مخاوف جدية بشأن سلامة المشروع. من المحتمل جدًا أن العالم العلمي في تجاربه ، بسبب معرفته المحدودة ، قد يفقد السيطرة على العمليات التي لم يتم فهمها بشكل كامل.
يشبه هذا النهج التجارب المختبرية للكيميائيين الشباب - امزج كل شيء وانظر ما سيحدث. قد ينتهي المثال الأخير بانفجار معمل. وإذا كان مثل هذا "النجاح" يصادف مصادم الهدرون؟
لماذا نحتاج إلى خطر غير مبرر على أبناء الأرض ، خاصة وأن المجربون لا يمكنهم القول بكل يقين أن عمليات تصادم الجسيمات ، التي تؤدي إلى تكوين درجات حرارة تتجاوز درجة حرارة النجم لدينا بمقدار 100 ألف مرة ، لن تتسبب في رد فعل متسلسل لجميع مواد الكوكب؟! أو أنها ستسبب ببساطة سلسلة تفاعل نووي قادرة على تدمير عطلة قاتلة في جبال سويسرا أو في الريفيرا الفرنسية …
