اصابت پروتونها با انرژی بیسابقه محقق شد
"تابناک"ـ شتاب دهنده هادرونی بزرگ (ال.اچ.سی.) وابسته به مرکز «سرن»، سطح انرژی اصابت دو پرتو پروتون را به 3/5 «ترا الکترون ولت» رسانده و بدین ترتیب رکورد جدیدی در این رابطه کسب کرد. این در حالی است که آذر سال گذشته در اولین آزمایشهای این شتاب دهنده پس از تعمیر آن، دو پروتون در دو جهت مخالف در این شتاب دهنده شتاب یافته و صرفا یک سطح انرژی 1/18 ترا الکترون ولتی کسب نمودند.
«سرگیو برتولوسی» مدیر تحقیق مرکز سرن در ژنو، آزمایشهای انجام شده در شتابدهنده ال.اچ.سی. در 9 فروردین سال جاری را گامی به سمت ناشناختهها خواند و تاکید نمود، ما در حال حاضر آزمایشهایی را انجام میدهیم که هیچکس تاکنون انجام نداده است. این آزمایشها میتواند امکان کشف مسائل کاملا جدیدی را فراهم کند که برای بشریت بسیار مهم هستند.
پژوهشگران قصد دارند با انجام آزمایشهای متعدد طی دو سال آینده از جمله در باره کیفیت «ماده و انرژی تاریک» تحقیق کنند که حدس زده میشود یک چهارم از گیتی را فراگرفته است.
«دیوید پولیتسر» پژوهشگر موسسه فناوری در پاسادنا کالیفرنیا و دارنده جایزه نوبل سال 2004 میلادی میگوید، ال.اچ.سی. میتواند در پاسخ به سوالات متعددی به ما کمک کند.
«رواف دیتر هویر» مدیرکل سرن نیز با توجه به موفقیت آزمایشهای 9 فروردین میگوید، این روز یک روز بزرگ برای فیزیکدانان ذرات است.
«اشتف مایرس» مدیر فنی سرن نیز جدیدترین آزمایشهای شتابدهنده سرن را یک لحظه فوق تصور خواند و گفت، ما تصادم پروتونها را چند بار در هفته آینده و صدها بار طی سال جاری تکرار خواهیم کرد.
مایرس آزمایش تصادم پروتونها را به شلیک دو سوزن در دریای آتلانتیک تشبیه کرد که قرار است با یکدیگر اصابت نمایند.
اما برغم مسرت و خرسندی زیاد از نتیجه آزمایشهای 9 فروردین، پژوهشگران انتظارات نسبت به دسترسی به نتایج سریع و فوق العاده را محدود میکنند و بر این باورند که ابتدا باید دادههای بیشماری جمع آوری و ارزیابی شده تا بتوان یک تصویر جامع کسب نمود.
«میشائیل بارنت» فیزیکدان آمریکایی پیش بینی میکند که در دو ماه آینده بتوان اولین تحقیقات عملی بر پایه دادههای این آزمایشها را ارائه کرد.
هوبر با توجه به اینکه صبح سه شنبه 9 فروردین ابتدا دو آزمایش در شتابدهنده سرن بخاطر مشکلات فنی با شکست مواجه شدند میگوید، پیش بینی نمیکردم که تصادم ذرات پروتون انجام گیرد اما چنین اتفاقات کوچکی کاملا عادی و معمولی هستند. هوبر میافزاید، فاکتورها و عناصر بیشماری باید در یک زمان و هماهنگ عمل کنند تا تصادم پروتونها ممکن شود.
پژوهشگران توانستند ظهر سه شنبه (9 فرودین) اولین برخورد و اصابت ذرات را در دتکتورها اندازه گیری نمایند که در آن دو پرتو پروتون با انرژی 3/5 ترا الکترون وات در شتابدهنده ال.اچ.سی. و با سرعت نزدیک به سرعت نور با یکدیگر اصابت کردند.
هدف شتاب دهنده ال.اچ.سی. در مرز فرانسه و سوئیس، انجام عظیمترین آزمایشهای فیزیک و فیزیک ذرات در تاریخ بشر و پاسخ به سوالاتی از جمله حدوث و پیدایش گیتی است. پژوهشگران امیدوارند بتوانند از طریق اصابت ذرات در شتابدهنده ال.اچ.سی. آنچه که تاکنون صرفا بصورت تئوری تشریح شده است از جمله ماهیت و موجودیت ذرات بنیادی هیگز ـ بوزون را ثابت نمایند.
هوبر با توجه به تئوری مربوط به وجود ذرات هیگز ـ بوزون میگوید، چنانچه این ذرات وجود داشته باشند میتوان آنها را در شتابدهنده ال.اچ.سی. کشف کرد.
مدیرکل سرن در باره موجودیت ماده تاریک نیز اظهار میدارد، واقعا امیدوارم که در سالهای آینده، اولین نور در مساله «ماده تاریک» گیتی پیدا شود و این موضوع را روشن و شفاف نماید. فیزیکدانان ذرات در حال حاضر یک مرحله فعالیت دو ساله تا سال 2012 میلادی برای شتابدهنده ال.اچ.سی. در نظر گرفتهاند.
بر پایه اعلام مرکز سازمان اروپایی پژوهشهای هستهای (سرن)، در آزمایشهای 30 نوامبر سال جاری (2009)، دو پرتوی پروتون یک سطح انرژی 1/18 ترا الکترون ولت را در شتابدهنده «ال.اچ.سی.» کسب کردند که در آن زمان یک رکورد جهانی بود.
شتاب دهنده «تواترون» در آمریکا که تا آن زمان بزرگترین شتابدهنده جهان محسوب میشد، صرفا یک سطح انرژی 0/98 ترا الکترون ولت کسب کرده است.
شتاب دهنده «ال.چی. اس.» قرار است سطح انرژی پرتوی پروتونها را گام بگام حتی تا 7 ترا الکترون ولت افزایش دهد.
برگردان از آلمانی: مرتضی جوادیان
منبع: مجله آلمانی اشپیگل 30 مارس 2010
