برخورد دهنده بزرگ هادرونی چیست؟


برخورد دهنده بزرگ هادرونی ( Large Hadron Collider )، بزرگترین ماشینی است که تا به حال توسط بشر ساخته شده است . این ماشین با شتاب دادن به ذرات بنیادی سازنده اتم به عنوان مثال دو پروتون در خلاف جهت هم، باعث برخورد این دو ذره با سرعتی نزدیک به سرعت نور می شود.

برخورد دهنده بزرگ هادرونی چیست؟

این ماشین حیرت انگیز توسط سازمان تحقیقات انرژی هسته ای اتحادیه اروپا یا همان سرن ( Cern ) پس از حدود دو دهه تلاش در سال 2008 راه اندازی شد . در ساخت این ماشین غول پیکر حدود 10000 دانشمند از 100 کشور جهان فعالیت داشته اند . همچنین صدها دانشگاه، موسسات تحقیقاتی و آزمایشگاه های بزرگ دنیا به انجام این پروژه کمک کرده اند .

در این دستگاه عظیم الجثه، پروتون‌ها، در یک تونل ۲۷ کیلومتری شتاب گرفته و به اندازه ۱۴ تریلیون الکترون ولت انرژی می‌گیرند و به هم برخورد می‌کنند تا این برخورد، منجر به متلاشی شدن پروتون ها شود و ذرات بنیادی تشکیل دهنده پروتون ها آشکار شوند . همانطور که می دانید سال های پیش پروتون خود یک ذره بنیادی محسوب می شد ولی چند سالیست دانشمندان از وجود ذرات بنیادی کوارک، در داخل پروتون پرده برداشتند.

این ابرماشین در داخل خاک سوییس و فرانسه قرار دارد

همانطور که در شکل بالا دیده می شود در طول حلقه 27 کیلومتری این ابرماشین، چهار محل برخورد برای پروتون ها درنظر گرفته شده است که در این محل ها آشکارسازها قرار گرفته اند .نام این آشکارسازها LHCb‏ ، ALICE‏، ATLAS‏ و CMS‏ می باشد.

پس از برخورد، عنصار سازنده پروتون ها پدیدار می شوند

هدف اصلی فیزیک دان ها از ساخت این دستگاه چند ده میلیارد دلاری، ارائه مدل دقیق تر از مدل استاندارد است . مدل استاندارد به تعداد ذرات بنیادی و چگونگی و نقش هریک از این ذرات در داخل اتم می پردازد . 

پس از روشن شدن دستگاه در سال 2008 به علت گرمای بیش از حد آهنرباها که برای منحرف ساختن پروتون ها توسط میدان الکترومغناطیسی کار گذاشته شده است ، منجر به خرابی ماشین شد. پس از تعمیر و بازطراحی قسمتی از سیستم میدان الکترومغناطیسی دستگاه در سال 2009 مجددا راه اندازی گشت . با شروع به کار دوباره دستگاه تلاش دانشمندان برای یافتن ذره موسوم به ذره خدا یا همان بوزون هیگز تازه گشت . این ذره فرضی که در مدل استاندارد توسط فیزیکدانی به همبن نام پیش بینی شده است می تواند علت ظهور جرم در ماده را توضیح دهد .

خوشبختانه پس از انجام آزمایشات متعدد طراحی شده به منظور یافتن ذره خدا، سرانجام موسسه سرن در مارس 2013 اعلام کرد که این ذره را در نتیجه آزمایشات مشاهده کرده است . اما همچنان با یافتن این ذره نیز دانشمندان تا کنون نتوانسته اند تا توضیح دقیق و درستی از نیروی گرانش در مدل استاندارد ارائه کنند . بوزون ها عامل اصلی وجود نیروهای فیزیکی به غیر از گرانش هستند . از دیگر بوزون ها می تواند به فوتون که عامل انتشار نور هستند اشاره داشت.

ماکائو، مستعمره گذشته پرتقال، قمارخانه کنونی چین ماکائو، مستعمره گذشته پرتقال، قمارخانه کنونی چین
ذره خدا چیست؟ ذره خدا چیست؟