Breaking

29‏/09‏/2011

سيرن تعود للعمل : تعرفوا على أكبر تجربة علمية في تاريخ البشرية حتى الان

عاد أخيراً مسارع الهادرونات الكبير LHC إلى العمل  بعد إصلاحات استمرت 14 شهر وتكلفت أكثر من 40 مليون دولار !
خبر مثير بالتأكيد، لكن إذا كانت هذه المرة الأولى التي تسمعون فيها اسم “مسارع الهادرونات الكبير” أو تجربة سيرن ، فما رأيكم أن نتعرف في هذا الموضوع على أكبر تجربة علمية في تاريخ البشرية !!
ولكن قبل أن نبدأ جهزوا أنفسكم لأننا سنذهب إلى عالم يصبح العلم فيه أغرب من الخيال !!

ما هي سيرن  CERN؟

سيرن هو اسم المنظمة الاوروبية للأبحاث النووية، وهو اختصار لاسم المنظمة بالفرنسية : Conseil Européen pour la  Recherche Nucléaire، وهي أكبر مختبر للفيزياء الجزيئية في العالم .
ولسيرن مساهمات هائلة للبشرية في مجال الفيزياء وفي مجالات أخرى أيضاً، ولكم أن تتخيلوا أن الفضل في شبكة الويب التي تقرأون من خلالها هذا الموضوع هو العالم البريطاني السير تيم بيرنيرز لي الذي يعمل ضمن سيرن !

إذاً ما هي “تجربة سيرن” ؟

قبل أن نعرف ما هي تجربة سيرن، لنتعرف أولاً على حقيقة ستفاجئكم كثيراً: تعلمون بالطبع أننا (أنا وأنت) نتكون ويتكون كل من حولنا من المادة، لكن هل تتصورا أن هذه المادة التي نظنها كل شيء ليست سوى 4% فقط من الكون الذي نعرفه؟!! وأن باقي الكون (96%) يتكون من أشياء غامضة لا يعرفها العلماء ولا يستطيعون رؤيتها بأجهزتهم وتلسكوبتها ولكنهم على يقين من وجودها لأنهم يشاهدون آثارها؟!!
هذا اللغز وهذه الحقيقة الغريبة هي أساس تجربة سيرن، حيث يحاول العلماء اكتشاف أسرار المادة لنعرف حقيقة الكون الذي نعيش فيه.

 

وكيف يريد العلماء معرفة ذلك؟

من خلال تفكيك مكونات الذرة ومشاهدة ما تحتويه داخلها. لكن المشكلة أن مكونات الذرة صغيرة جداً جداً وتربطها قوى كبيرة جداً جداً لذا لا نستطيع تفكيكها بهذه البساطة. ما هو الحل إذاً ؟

تخيل معي الآتي : لو أعطيتك مجموعة قطع ليجو (لعبة الفك والتركيب) ، وكانت هذه القطع ملتصقة ببعضها البعض بشدة وقلت لك أني أريد منك فكّها من بعضها البعض بأي ثمن وبأي شكل. ماذا ستفعل ؟
ستحاول بكل جهدك ، ولكن إذا فشلت ستقوم بقذفها بكل قوتك في الحائط أو على الأرض في محاول لفصلها عن بعضها البعض بالقوة.
وهذا هو ما يحاول العلماء فعله :
أن يقوموا بصدم الجزيئات ببعضها البعض بكل قوة لسحق هذه الجزيئات وتفكيكها إلى أبسط مكوناتها. 


لكن السؤال هنا أيضاً، إذا كنا نقول أنها صغيرة جداً، كيف سيقوم العلماء بصدم هذه الذرات بكل قوة ؟

لنجيب عن هذا السؤال بمثال آخر:
لو شبهنا الجزيء بالحَجَر. وقلت لك أنني أريد أن أقذف هذا الحجر لأبعد مسافة ممكنة ؟ أي ( بلغة علمية ) أريد أن أجعله يكتسب أكبر طاقة ممكنة ليذهب إلى أبعد مسافة . ماذا ستفعل ؟
لو كنت مكانك سأقوم بربط هذا الحجر بحبل وسأقوم بتحريكه في مسار دائري حول الحبل عدة مرات حتى يكتسب طاقة كبيرة ثم سأقوم بقذفه ، تماماً مثلما يفعل قاذف الجُلّة في ألعاب الأولومبياد ( حين يدور حول نفسه أولاً مرة أو مرتين قبل قذف الجُلّة ) .

هذا هو أيضاً ما يفعله العلماء في سيرن، ولكن بدلاً من الحجر يوجد جزيء البروتون. وبدلاً من الحبل يوجد ما يسمى بمسارع الهادرونات الكبير.

ما هو مسارع الهادرونات الكبير؟

  ولننظر له ببساطة على أنه نفق طويل للغاية (يصل طوله لـ27 كم!) ويقع تحت الأرض .



يمر هذا النفق تحت الحدود الفرنسية السويسرية بالقرب من مدينة جنيف، ويعتبر أضخم وأعقد جهاز عِلمي في العالم !
سيقوم العلماء بإطلاق شعاع من البرتونات في هذا النفق من أحد الاتجاهات، وإطلاق شعاع من اتجاه آخر، وسيظل هذان الشعاعان يدوران في هذا المسارع حتى تصل لسرعتهم لـ 99.9999991% من سرعة الضوء وحينها يصطدم هذان البروتونات ببعضهما البعض ليتم سحقهما، وحينها سيظهر البروتون المضاد ( اعرف اكثر عن  المادة المضادة ) ، وسيظهر أيضاً العديد من الألغاز التي يأمل العلماء أن تكشف أسرار الكون .

ما هي الألغاز التي يريد العلماء كشفها ؟

1. اللغز الأساسي الذي يأمل العلماء اكتشافه هو ما يسمى بجسيم البوزون هيجز Higgs boson  (اسمه لا يقل سوءاً عن مسارع الهادرونات ! ). وهو جسيم دون ذري لم يُكتشَف حتى الآن ، لكن يعتقد العلماء أنه مصدر كتلة كل الأجسام في الكون ، وأنه سبب وجود كتلة لي ولك ولكل ما حولنا، حيث يعتقد العلماء أن سبب وجود كُتل للأجسام في الكون هو تفاعل هذه الأجسام مع مجال هيجز (الذي لا نراه ولم نكتشفه بعد ! )  .
2. يأمل العلماء أيضاً فهم حقيقة ما يوجد في 96% من الكون ولا نستطيع أن نراه !

3. يأمل العلماء كذلك الإجابة عن لغز اختفاء المادة المضادة .
4. يريد العلماء بهذه التجربة محاكاة الظروف التي كانت موجودة بعد واحد على مليار من الثانية من نشأة الكون قبل 13,7 مليار عام!!!
5. و أخيراً وليس آخراً يأمل العلماء الكشف عن الأبعاد الأخرى الموجودة في هذا الكون ! (10 أبعاد كما يتوقع العلماء!!!).
وهناك في المقابل مخاوف أبداها العديد من العلماء حول العالم  من أن هذا الاصطدام قد يؤدي إلى حدوث ثقب أسود يقوم بابتلاع الأرض كلها ! ولكن العلماء المشرفون على هذا المشروع رفضوا هذه الفكرة تماما .

سبحان الله عز وجل


تابع  :

تجربة " سيرن " أكبر تجربة عرفتها البشرية الى لان


Adbox