بزرگترین و پیچیده‌ترین
آزمایش علمی تاریخ بشر در تونلی واقع مرز فرانسه و سوئیس مجددا روز شنبه
21 نوامبر 2009 مطابق با (30 آبان 1388) آغاز شد. مهندسان سازمان اروپایی
پژوهش‌های هسته‌ای سرن، موفق شده‌اند دو پرتو پروتون را در جهت عکس یکدیگر
در دستگاه برخورد دهنده به حرکت درآورند. در صورتی که از سرگیری فعالیت
این طرح موفقیت آمیز باشد، محققان سرن برای افزایش انرژی تولید شده به
وسیله این دستگاه، به میزان یک و دو دهم تریلیون الکترون ولت تلاش خواهند
کرد. تاکنون بیشترین انرژی که به وسیله یک دستگاه شتاب دهنده ایجاد شده،
در شیکاگو و به میزان یک تریلیون الکترون ولت بوده است.
برخورد
دهنده بزرگ هادرون، بزرگترین دستگاه ساخت بشر است و در یک تونل زیرزمینی
در 27 کیلومتری مرز فرانسه با سوئیس قرار دارد. این طرح ده میلیارد دلاری
با هدف برخورد پرتوهای پروتون برای بررسی راز خلقت کیهان و بازسازی شرایط
انفجار (بیگ بنگ) راه‌اندازی شده است. «برخورد دهنده بزرگ هادرون» سال
گذشته پس از راه‌اندازی به علت ایجاد اختلال در بعضی از قسمت هایش از کار
افتاد. اختلال ایجاد شده باعث شد حرارت حدود 100 عدد از ادوات تولید کننده
میدان مغناطیسی که در این دستگاه باید در درجه حرارت بسیار پایین فعالیت
کنند، به 100 درجه سانتی گراد افزایش پیدا کند. در نتیجه محققان مرکز سرن
مجبور شدند پنجاه و سه آهن ربای ابررسانا را جایگزین کنند. وظیفه این
قطعات شتاب دادن به ذرات در حد سرعت نور است. حلقه اصلی «برخورد دهنده
بزرگ هادرون» از 1200 آهن‌ربای ابررسانا تشکیل شده است. این آهن ربا
پرتوهای پروتون را در جهت‌های مختلف و با سرعتی نزدیک به سرعت نور منحرف
می‌کنند. در بعضی از نقاط مشخص شده در طول تونل «برخورد دهنده بزرگ
هادرون»، پرتوهای پروتون با هم برخورد خواهند کرد و انرژی آزاد می‌کنند.
لحظه برخورد این پرتوها به وسیله حس گرهای ویژه‌ای ثبت می‌شود تا با بررسی
آنها دانش فیزیک ارتقا پیدا کند.
این شتاب دهنده عظیم که Large
Hadron Collider نام دارد با هزینه 10 میلیارد دلار و بزرگترین و
پیچیده‌ترین دستگاهی است که تاکنون توسط بشر ساخته شده است. این شتاب
دهنده پروتون‌ها را با بیش از 99.99 در صد سرعت نور به حرکت در می‌آورد،
سپس آنها را به هم می‌کوباند. بر اثر این برخورد دمایی بیش از 1000,000
برابر دمای خورشید در مقیاس کوچک ایجاد می‌شود! این دستگاه قادر است شرایط
پس از بیگ بنگ (Big Bang) یا شروع کائنات را در مقیاس میکروسکوپی شبیه
سازی کند.
Large Hadron Collider، یا LHC که به نام «برخورد دهنده
هادرونی بزرگ» به فارسی ترجمه شده است، برای برخی حکم ماشین قیامت را پیدا
کرده است. این برخورد دهنده یا به عبارت دیگر «شتاب دهنده ذره‌ای» در
حقیقت یک آزمایشگاه فیزیک است شامل یک تونل 27 کیلومتری که در زیر زمین
ساخته شده است . در این تونل ذرات کوچکتر از اتم (ذرات بنیادی) تا سرعتهای
حیرت آوری نزدیک به سرعت نور شتاب داده میشوند تا پس از جمع کردن حدود 14
تریلیون الکترون ولت انرژی، با هم برخورد کنند. با دنبال کردن و مطالعه
این برخوردها و نتایج حاصل از آن، فیزیکدانان امیدوارند به اسراری از
دنیای زیر اتمی دست یابند که تاکنون خود را از چشم و ابزار و دوربین‌های
آنان پنهان نگه داشته است.
برخورد دهنده هادرونی بزرگ (Large
Hadron Collider) که متعلق به سازمان اروپایی پژوهش‌های هسته‌ای (CERN)
میباشد، در اعماق 175 متری زمین، نزدیک شهر ژنو در ناحیه مرزی سوئیس و
فرانسه بنا شده است و به علت اندازه بزرگ آن، بخشی از آن در خاک فرانسه و
بخشی دیگر در سوئیس قرار گرفته است.
سیر
تکمیل پروژه این برخورد دهنده از ایده به عمل بیش از دو دهه طول کشیده
است، اما سرانجام در روز چهارشنبه (دهم سپتامبر 2008) اینکار میسر شد و
برای اولین بار این ماشین غول پیکر به راه‌انداخته شد بطوریکه نخستین پرتو
پروتون در دهم سپتامبر 2008طول تونل «برخورد دهنده بزرگ هادرون» را طی کرد
ولی نه روز بعد به علت اختلال ایجاد شده، فعالیت این طرح متوقف شد ولی
دوباره 2 روز پیش (شنبه 21 نوامبر 2009) مطابق با (30 آبان 1388) فعالیت
طرح «برخورد دهنده بزرگ هادرون» پس از یک وقفه 14 ماهه از سرگرفته شده است.
یکی
از اولین اهدافی که برای این شتاب دهنده بزرگ در نظر گرفته شده، تولید و
مطالعه برخوردهای بنیادینی است که به عقیده فیزیکدانان مشابه هستند با
آنچه که در لحظات آغازین شروع کائنات، یا انفجار بزرگ (بیگ بنگ، Big Bang)
اتفاق افتاده است.
اگر چه دانشمندان و علاقه مندان بسیاری در اروپا
و گوشه و کنار دنیا با بیقراری در انتظار به راه افتادن این برخورد دهنده
بزرگ و شروع به آزمایشهای مختلف برای مطالعه ذرات بنیادی بودند، خبر آماده
شدن و به راه افتادن عنقریب این دستگاه عده دیگری را در وحشتی عمیق فرو
برده بود : وحشت روز قیامت !
و اما نکاتی در مورد این ماشین شتاب دهنده
CERN که قرار است شرایط مشابه با Big Bang یا لحظات آغازین شروع کائنات را
ایجاد کند، بصورت اختصار مرور کنید :
1. مدت 20 سال است که این پروژه در حال اجرا است.
2. گروهی متشکل از 7 هزار دانشمند و فیزیکدان با مشارکت 80 کشور جهان در این پروژه کار کرده‌اند !
3.
این ماشین که شبیه یک تیوپ است محیطی برابر با 27 کیلومتر دارد و در 175
متری زیر زمین نصب شده است بطوریکه یک قطار به راحتی می‌تواند از داخل آن
عبور کند.
4. هدف از آزمایشات این شتاب دهنده، پاسخ به سوالات بزرگ
فیزیک از طریق اصابت و برخورد پروتون‌ها با یکدیگر با سرعت نور (300 هزار
کیلومتر در ثانیه) است.
5. دمای تولید شده در آن 1000.000 بار از دمای مرکز خورشید بیشتر است!
6. مگنت‌های ابر رسانای به کار گرفته شده در این ماشین، می‌تواند دما را همانند اعماق فضا پایین بیاورد.
7.
این پروژه با هزینه‌ای بیش از 10 میلیارد دلار آغاز شده است و مهندسان
پیچیدگی آن را بسیار بیش از پیچیدگی ماموریت سفر انسان به ماه می‌دانند.
8.
آنها امیدوارند در این چند میلیونیوم ثانیه، اتحاد نیروهای اصلی، ابعاد
اضافی عالم، ماده تاریک، ضد ماده و همینطور بسیاری از ذرات بنیادی
ابتدایی را آشکار کنند.
9. فیزیکدانان ذرات معتقدند در این آزمایش می‌توانند شرایط اولیه شکل گیری عالم بر مبنای نظریه مهبانگ را شبیه سازی کنند.
10.
این شتاب دهنده به شکل دایره‌ای غول پیکر در زیر زمین و زیر خاک کشورهای
فرانسه و سوئیس می‌گذرد و دایره‌ای به محیط 27 کیلومتر را شکل می‌دهد.
11. بسیاری از محققان امیدوارند با انجام این آزمایش و تکرار آن در ماه‌ها و سالهای آینده به شرایط اولیه کیهان دست یابند.
12. تا این لحظه همه مراحل آزمایش مطابق برنامه از پیش تعیین شده به پیش رفته است.
ادامه
تصاویر جدید این ماشین عجیب و غریب، که قرار است بزودی به سوالات بسیاری
از عجایب خلقت و کائنات که برای همه جهانیان مطرح است پاسخ دهد:
تصاویر زیر مرکز مدیریت تحقیقات «سرن» و کنترل این پروژه عظیم را نشان می‌دهد:
