فيزيكدانها در بزرگترين شتاب دهنده جهان با طول 27 كيلومتر به دنبال چه هستند ؟

THE LARGE HADRON COLLIDER

دو فيلم مستند زيبا وديدني در اين مورد در مجموعه بزرگ و منحصر بفرد فيلمهاي مستند علمي و آموزشي اين پايگاه وجود دارد .

از حدود يكصد سال پيش ذهن فيزيكدانها متوجه ذراتي شد كه اتمها از آن تشكيل ميشوند . مثلا پروتون ها و نوترون ها . كم كم فيزيكدانها موفق شدند ذرات كوچكتري را هم شناسايي كنند اما اكنون ميخواهند بدانند كه اساسا چه چيزي باعث شده كه اين اجرام بوجود آيند و يا به عبارتي چه چيز باعث جرم دار شدن ذرات بنيادي شده است ؟ زيرا برسي و آگاهي از نحوه رفتار اين ذرات است كه ميتواند پاسخ بسياري از پرسش ها را بيان كند . چرا برخي اجسام شفاف هستند و برخي تيره ؟چرا اجسام فقط طول موجهاي مشخصي از نور را عبور ميدهند و هزاران چراي ديگر .

فرض كنيد كه يك توپ تخم مرغي داريد و نمي دانيد از چه دست شده و درونش چيست . كافي است چكشي برداشته و آن را بشكنيد و چيزهاي درون آن را مشاهده كنيد . حال فرض كنيد اين توپ تخم مرغي شما بسيار محكم باشد و چكشي هم به اين قدرت و عظمت نداشته باشيد . ميتوانيد دو تا از اين توپها را با ضربه و سرعت بسيار به هم بكوبيد و با اين كار آنها را بشكنيد و ببينيد درون آنها چه خبر است . دانشمندان فيزيك همين كار را با ذرات ريز و اتمها ميكنند . يعني انها را محكم به هم ميكوبند و سعي ميكنند بفهمند درون آنها چه خبر است . اما براي آنكه شما بتوانيد اين ذرات بسيار بسيار ريز را آنچنان به هم بكوبيد كه منهدم شوند بايد چيزي بسازيد به نام شتاب دهنده . يعني چيزي شبيه لوله تفنگ اما گرد ! حالا يك مثلا چند تا مثلا پروتون در آن بريزيد و توسط فشار ناشي از نيروي برق و سيمهاي مغناطيسي اين ذره كوچك را در اين لوله تفنگ حلقوي و بگردانيد و بگردانيد و شتب بدهيد و اين كار را آنقدر ادامه بدهيد تا سرعت آن بسيار بالا رود ( نزديك سرعت نور! ) سپس در لحظه معيني و درست در جلوي يك دوربين عكاسي ويژه آنها را با ذرات مشابه خود كه در جهت عكس مي آيند به هم بكوبيد و اگر خوش شانس باشيد و اين تصادف درست در جلوي دوربين شما اتفاق بيفتد و بتوانيد عكسي از اين حادثه تهيه كنيد . با برسي آنچه در عكس خواهيد ديد احتمالا خواهيد توانست راز درون اين ذرات را و راز تشكيل جهان هستي را كشف كنيد . شايد در تصور آسان بيايد اما اگر ابعاد ذراتي كه با آنها سرو كار داريم را بدانيم و بدانيم چه زمانهاي بسيار بسيار اندكي فرصت داريم تا قبل از از بين رفتن آثار آن برخورد ،از آن عكس برداري كنيم آگاه باشيد عظمت كاري كه دانشمندان انجام ميدهند مشخص ميشود .

دانشمندان فيزيك يكي از اين شتاب دهنده ها را طول دو كيلومتر ساختند و با انرژي برقي به اندازه يك شهر بزرگ توانستند مغناطيس اطراف اين لوله تفنگ گرد را وادار به شتاب دادن به اتمها بكنند و با كوباندن آنها به هم ببينند كه درون آنها چه ميگذرد . اما اين شتابدهنده شتابي كافي به ذرات نميداد و كافي نبود لازم است بدانيم كه هر چه سرعت ذره اي زياد ميشود عاملي فيزيكي باعث ميشود تا براي نگاه داشتن آن در آن سرعت مجبور بشويم انرژي بيشتري بكار ببريم و اين قضيه آنقدر جدي است كه هيچگاه نميتوانيم جرمي را به سرعت نور برسانيم زيرا براي اين كار بينهايت انرژي نياز ميباشد ! اما ميتوان با صرف مقادير بسيار بسيار زيادي انرژي آن را به نزديك سرعت نور رساند در اين شتاب دهنده ها اين انرژي بسيار عظيم صرف ميشود تا جرمي به كوچكي يك پروتون يا الكترون را به چنان شتاب و سرعتي برسانند !

با همكاري اقتصادي و فني چندين كشور و چندين هزار نفر متخصص فيزيك و شاخه هاي ديگر فن آوري ، در مرز ژنو بزرگترين وسيله تحقيقات علمي بشر تا كنون با طول 27 كيلومتر ساخته شد . تا با اين وسيله شگرف اتمها را به آن اندازه شتاب مورد نياز برسانند تا در اثر برخورد آنها بتوانند به ماهيت و رفتار ذرات بنيادي پي ببرند . ذراتي كه در لحظه آغاز جهان در انفجار فوق تصور ي بوجود آمدند و سپس از اتحاد اين ذرات اتمها و از اتحاد اتمها ساير عناصر پديد آمدند .

آيا ذراتي با اسپين صفر وجود دارند ؟

ماهيت جرم ذرات بنيادي چيست ؟

در هنگام انفجار بزرگ و تشكيل جهان ، شرايط چگونه بوده است ؟

ماهيت انرژي تاريك كه بيشتر جرم جهان از آن تشكيل شده چيست ؟ ( آنچه تا كنون بشر در جهان كشف كرده تنها پنج درصد جهان ميباشد و 95% جهان احتمالا از ماده تاريك ساخته شده است !

علت عدم تقارن ماده و پاد ماده چيست ؟

جرم ذرات چگونه بوجود مي آيد ؟ آيا ذرات يا ميدان هيگز وجود دارند ؟

همه اينها پرسش هايي هستند كه دانشمندان اميدوارند در سرن جواب آن را بيابند .

هيگز بوزون Higgs Boson دانشمند انگليسي پيتر هيگز معتقد بود ذراتي وجود دارند كه چگونگي جرم دار شدن ماده را از ذرات بنيادي توضيح ميدهد . برخي اين ذره را ذره خدا مينامند كه اگر كشف شود احتمالا راز منشاء و چگونگي خلقت را بر بشر خواهد گشود . ظاهرا ذرات بنيادي(کوارک ها و الکترون ها) برخلاف پروتون ها و نوترون ها از اجزاي کوچک تري تشکيل نشده اند. و چگونگي کسب جرم سکون در اين ذره ها يكي از مشكلات فيزيكدانها ميباشد . كه اميدوارند LHC اين ساخته عظيم دست بشر ( دانشمندانش ! ) به آن پاسخ دهد . اطلاعات بيشتر

آيا سرعتي فراتر از نور وجود دارد ؟ آيا جهانهاي موازي ميتوانند حقيقي باشند و ....

پاسخ احتمالي به همه اين پرسشها در گرو نتايجي است كه از بزرگترين ابزار تحقيقات علمي ساخت دست بشر تا كنون حاصل خواهد شد .

LHC

THE LARGE HADRON COLLIDER

با مشاركت بيش از پنجاه كشور و در مدت بيست سال و با هزينه اي بيش از ده ميليارد دلار ساخته شده است . استيفن هاوكينك فيزيكدان برجسته اين ماشين را ، ماشين تكرار بيگ بنگ ناميده است .

حادثه برخورد دو پروتون پس از آنكه به اندازه كافي شتاب پيدا كردند در كسري بسيار بسيار كوچك از ثانيه رخ خواهد داد اما اطلاعات ثبت شده در همين لحظه بسيار بسيار كوچك نيازمند و پردازش آنها به بيش از يكصد هزار كامپيوتر فوق سريع نياز خواهد داشت .

برخي كه با اينگونه آزمايشات و نتايج احتمالي آنها سر خوشي ندارند شايع كرده بودند كه در صورتيكه اين دستگاه عظيم روشن شود و اين آزمايش صورت بگيرد سياه چاله اي در مركز آن ايجاد خواهد شد و از همانجا شروع به بلعيدن زمين خواهد كرد و آن روز را روز پايان عمر زمين ناميده بودند . دانشمندان با قلطعيت چنين امري را رد كرده بودند .

دانشمندان براي آنكه به خود و به شما بگويند كه چگونه اتفاقي رخ ميدهد مشاهده ، تفكر و تجربه ميكنند و آنگاه سخن ميگويند . و اگر تنها و تنها يك خطا و مشاهده اي كه تناقضي با نظر آنها داشته باشد رخ دهد . آن نظريه را رها كرده به سراغ نظر بهتري ميروند .در جهان علم گاه براي يك توضيح كوچك ، مقادير شگرفي نيرو و هزينه و تجهيزات مصرف ميشود تا مشخص شود كه مثلا انرژي درون يك اتم از كجا سرچشمه گرفته است و در اثر اين آگاهي نيز ترانزيستور ساخته ميشود و رايانه و اينترنت و من و شما اينچنين در دو سوي جهان با هم ارتباط برقرار ميكنيم . بي آنكه يكديگر را بشناسيم . و در آن سوي نيز ، گاه افرادي بدون هيچ گونه تلاش و كوششي تنها و تنها با انرژي اسرار آميز دستانشان و يك دهان آواز از يك كانال تلويزيوني كه حاصل تلاش همين دانشمندان بوده است ، همه بيماريهاي نوع بشر را به يكباره درمان ميكنند ! و عجيب تر آنكه ابلهاني نيز آنها را باور ميكنند . كه درست گفته اند دروغ و مهمل و مزخرف هر چه بزرگتر ، باور كردش براي برخي آسان تر . به راستي كه انشتين چه زيبا ميگفت كه دو چيز انتها ندارد ، اندازه جهان و ميزان جهل مردم ، و البته در اولي شك داشت ! راستي اي كاش ميشد دستگاهي نيز ساخت و در آن مشخص كرد كه چگونه اين پيچيده ترين ساختار خلقت يعني مغز و قدرت تفكر و انديشه در انسان كه به دنبال پاسخ چنين پرسشهايي ، چنان ابزار خارق العاده اي را ميسازد گاه تا بدين اندازه سقوط ميكند كه براي مداوا ي بيماري خود در برابر دستان شفا دهنده يك انرژي درمان گر، رمال ، فال بين و .. قرار ميگيرد !!

كتاب زيباي علم و نابخردي را از انتشارات انجمن فيزيك ايران مطالعه كنيد .

باور كنيم كه جهان علم و دانش از مرحله كيمياگري هاي يك نفره در زير زمين خانه گذشته است .

بدون پيشينه پژوهشي نميتوان منجم حرفه اي شد مقاله اي از مجله نجوم

از كار افتادن LHC

آغاز به كار مجدد آذر 88

باز گشت به صفحه اصلي