[@سعوديه@]

فيزبائون يستعدون لأكبر تجربة علمية

وضع اليوم 350 عالم فيزياء من 35 دولة الخطوط النهائية لعمل جهاز أطلقوا عليه اسم "أطلس" لرصد وتحليل البيانات التي سيقدمها المعجل النووي العملاق "هادورن" بالمركز الأوروبي للأبحاث النووية بجنيف، بعد بداية عمله في غضون أسابيع قليلة

ويوصف المُعجّل "هادورن" والكاشف "أطلس" بأنهما أعقد جهازين علميين توصل إليها الإنسان إلى اليوم، ليقدما ما يقول عنها العلماء "أكبر تجربة في تاريخ العلوم الطبيعية، تهدف إلى معرفة أسرار نشأة الكون وطبيعة المادة".

وقال رئيس قسم الطاقة الفيزيائية بجامعة برن البروفيسور أنطونيو إريديتاتو للجزيرة نت إن لقاء العلماء في هذا المؤتمر الذي استمر أسبوعا كاملا "كان للتأكد من مراحل عمل برامج التشغيل وأجهزة الحاسوب، وفق المعايير القياسية الدقيقة والخطوات المتبعة لتلقي النتائج وتحليلها، وكيف يمكن التعامل في حالات الطوارئ التي لا نتوقعها في الأساس".

مخاوف غير مبررة
ونفى رئيس مجموعة تجهيز "أطلس" البروفيسور إريديتاتو أن يكون المؤتمر قد طرح المخاوف التي أثارها من قبل بعض المتشككين في نجاح "هادورن" أو التحذيرات من احتمال وقوع كارثة، لأنها مخاوف "ليست مبنية على أساس علمي سليم".

كما أوضح أن المخاوف من حدوث ما يوصف بثقب أسود سيبتلع الكون إثر انطلاق "هادورن" في العمل غير مبررة، "لأن قوة التصادم المتوقعة داخل الجهاز ليست مثل تلك التي تحدث بين المجرات والنجوم أو داخل الشمس، بل هي أشبه بسقوط قلم رصاص على الأرض من ارتفاع متر واحد".

ولتبسيط التجربة قال إريديتاتو "إن المخاوف التي يتحدثون عنها تكون عند انشطار نواة الذرة وحدوث ما توصف بالتفاعلات الانشطارية المتسلسلة مثل تلك التي تحدث في القنبلة النووية، بينما ما نقوم به هو الخطوة العكسية، أي أننا نسعى لإعادة البروتونات إلى الجزئيات عن طريق التصادم".

وقال إن النتائج المتوقعة من هذا التفاعل العكسي كثيرة، فمن تلك النتائج "يمكن التعرف بشكل عملي على تكوين المادة وكيف نشأ الكون، وسنحاول التعرف على صحة نظريتي التصادم الكبير والانفجار الهائل التي نعتقد أنها أدت إلى ظهور المجموعة الشمسية".

نتائج مفاجئة
لكنه في المقابل يرى أن جميع النتائج التي سيحصل عليها العلماء ستكون مفاجئة بكل المقاييس، "فهي إما ستعزز بقوة صحة النظريات التي لم نتمكن من إثباتها، أو تضع العلم أمام حقائق أخرى لم نكن نعرفها".

وبصفة عامة فإن تحليل البيانات التي سيرصدها "أطلس" ستستغرق وقتا طويلا، ويقول إريديتاتو "سنحصل على البيانات التي يمكن تحليلها بعد أسابيع من تشغيل المعجل "هادورن"، أما النتائج فقد تستغرق شهورا للحصول عليها

ويبرر إريديتاتو هذا الوقت بحجم البيانات الهائل الناجم عن مليار عملية تصادم بين البروتونات تحدث في الثانية الواحدة داخل المعجل النووي العملاق "هادورن"، وتحتاج لمجموعة كبيرة من أجهزة الحاسوب لتحليلها وصولا إلى النتائج وربطها بعضها ببعض.

قد ينتج عنها ثقب أسود يبتلع الأرض خلال 50 شهرا
العالم يترقب بحذر..أخطر تجارب نووية في التاريخ

تترقّب الأوساط العلمية في أنحاء العالم إجراء أهمّ وأخطر تجاربَ نوويةٍ في التاريخ خلال الأسابيع القليلة المقبلة، وهي التجارب المقرَّر إجراؤها في المعجِّل النووي العملاق الذي استغرق بناؤه 14 عاماً تقريباً، والموجود في قرية فرنسية صغيرة اسمهاCessy تقع قرب الحدود السويسرية، وقد قام "المركز الأوروبي للأبحاث النووية" CERN في "جنيف" ببنائه؛ بمساهمة العديد من الدول الأوروبية.

هذا المعجِّل النووي العملاق بأجهزته الضخمة موجود في تلك المنطقة على عمق 100 متر من سطح الأرض، وطول النفق الذي ستجرى فيه عمليات تصادم الأجزاء الذرّية يبلغ 27 كم، وهو أطول بكثير من نفق المعجِّل النووي الأمريكي، وأكثر كفاءة منه بكثير.
أهم تجربة سيجريها العلماء هي التجربة التي يتم فيها تقليد "الانفجار الكبير" Big Bang الذي حدث وكان سبباً في ولادة الكون وخلقه، ولكن على مقياس صغير طبعاً، لذا يقول بعض العلماء إن هذه التجربة تحمل خطورة كبيرة قد لا يستطيع العلماء السيطرة عليها؛ لأن من الممكن ولادة "ثقب أسود" Black Hole صغير جداً قد يلتهم الدنيا

مِنْ هؤلاء العلماء "البروفيسور د.روسلر" Prof. Dr. Rossler الذي يقول "إن الإنسانية تواجه اليوم خطراً مميتاً، لأنه إن لم تتم المحافظة على توازن الثقب الأسود في نتيجة هذه التجربة، فسيقوم بالتهام الدنيا في ظرف خمسين شهراً، وعند ذلك سيتركز وزن الدنيا جمعاء في نقطة صغيرة جداً"
ويشترك علماء آخرون في هذا القلق بل الرعب، ومنهم "والتر واجنر" Walter Wagner ، و"لويس سانشو" Luis Sancho اللذان يقولان "إن هذا الثقب الأسود لن يبتلع الدنيا فحسب، بل سيشكِّل كارثة كبرى لمجموعتنا الشمسية وللكون كله"، لذا تم رفع دعوى قضائية في الولايات المتحدة الأمريكية تطالب بمنع هذه التجارب.
أما العلماء والمهندسون العاملون في هذا المركز (6500 عالم ومهندس) فيصفون هذا الخوف بأنه "هراء وسخافة"، وينفون وجود أي خطر من تجاربهم.


ألغاز كونية


ولكن ماذا يأمل العلماء من هذه التجارب؟ ما غايتهم؟ وأي الألغاز الفيزيائية والكونية سيتم الكشف عنها؟
هناك أمور عديدة غامضة في الفيزياء الحديثة لم تستطع لا النظرية النسبية العامة والخاصة، ولا النظرية الكمية حلها، والعلماء يتلهفون للكشف عن هذه الألغاز ومعرفة حقيقتها.. وندرج هنا أهمها، دون الدخول في تفاصيل علمية عويصة
1- معرفة ماهية المادة
فعلى الرغم من كل التقدم العلمي الذي وصلنا إليه، إلا أن ماهية المادة مازالت غامضة، وهناك أسرار عديدة تغلِّف وتستر حقيقتها، فالذرّة كثيراً ما تظهر وكأنها مادة لها كتلة معينة، وتظهر أحياناً أخرى وكأنها موجة وطاقة، والخواص التي تُظهِرها المادة جعلت العلماء يضعون نظريات عديدة حول الذرّة.
فمن المعلوم أن الذرة تتكَّون من أجزاء صغيرة هي الإلكترونات، والبروتونات، والنيوترونات، ثم اتّضح أن هذه الأجزاء تتألَّف من أجزاء أصغر منها أطلقوا عليها اسم "الكواركات"، وقد اكتشفوا حتى الآن ستة أنواع مختلفة منها.. ولكن هذه الاكتشافات لم تحلّ العديد من الألغاز، لذا اضطر عدد من العلماء إلى التخلي عن فكرة أن الذرّة وأجزاءها كروية الشكل، لذا تم وضع نظرية "الأوتار الفائقة" التي تقول بأن أشكال أجزاء الذرّة هي بشكل أوتار دقيقة ومرنة جداً.
والغريب أن المعادلات التي وُضِعت في هذا الصدد كانت تشير إلى أن أبعاد هذه الأجزاء الصغيرة جداً ليست أربعة أبعاد فقط "الطول والعرض والعمق والزمن"، كما ذكرت النظرية النسبية، بل أحدَ عشرَ بعداً.. وبينما كنا نجد صعوبة في تخيُّل الزمن كبعد رابع، إذا بنا الآن أمام أحد عشر بعداً فتأمَّلْ والعلماء أنفسهم لا يستطيعون تخيُّل هذه الأبعاد، ولكن المعادلات هي التي تذكر هذا.


كيف سيكشف العلماء طبيعة المادة؟


سيقومون بإرسال أجزاء دون ذرية (مثل النيوترونات) إلى نواة ذرّة بسرعة تَقْرُب من سرعة الضوء بهدف تحطيمها، أو يقومون بعملية تصادم بين البروتونات، وتصوير ما ينتج عن هذا التصادم من أجزاء دون ذرّية؛ لدراسة طبيعتها وأنواعها، وذلك بأقوى ميكروسكوب للحصول على معادلة واحدة تشرح وتفسر جميع القوى في الذرّة.
ومن المعلوم أن هناك أربع قوى في الذرّة
أ قوة الجاذبية وهي قوة "غامضة" لا يعرف أحد على وجه التحديد مصدرها، ووُضِعت النظريات المختلفة لتفسيرها، ومن المؤمّل أن تُلقي هذه التجارب الضوء على طبيعتها، وكيف تنشأ.
ب القوة الكهرومغناطيسية وهي قوة التجاذب بين "الإلكترونات" ذات الشحنة السالبة، و"البروتونات" ذات الشحنة الموجبة في نواة الذرّة، وقوة التنافر بين الأجزاء المتشابهة من ناحية الشحنة.
ج القوة النووية القوية وهي القوة التي تربط أجزاء نواة الذرّة، ولولا هذه القوة لتفتتت النواة وتبعثرت جرّاء قوة التنافر الموجودة بين "البروتونات" ذات الشحنة الموجبة.

د القوة الضعيفة وتنشأ نتيجة لظاهرة تُدعَى "انحلال بيتا"، وهي عملية تحول "النيوترون" إلى "بروتون إلكترون نيوترينو"، وتظهر أيضاً في بعض الفعاليات الإشعاعية.
وشدة هذه القوى الأربع مختلفة، فأقلها شدة هي قوة الجاذبية، تليها القوة الضعيفة، ثم القوة الكهرومغناطيسية، وأكثرها شدة هي القوة النووية.. ومع أن قوة الجاذبية أقلها شدة، إلا أنها القوة الوحيدة التي لا تنحصر داخل الذرّة؛ بل تمتد إلى أعماق الكون، وبتراكم الذرّات تصبح هذه القوة هائلة، بحيث تستطيع تثبيت القمر حول الأرض، والأرض والكواكب الأخرى في مجموعتنا الشمسية حول الشمس.
ولكن العلماء يقولون إن هذه القوى الأربع هي في الحقيقة مظاهر مختلفة لقوة واحدة أساسية، مثلما أن البخار، والثلج، والماء، مظاهر مختلفة للماء.. وقد سعى "ألبرت أينشتاين" عشرات السنوات للوصول إلى معادلة واحدة تُرجِع هذه القوى إلى قوة واحدة ولكنه لم يفلح، والعلماء يأملون من هذه التجارب الوصول إلى هذه المعادلة.
2- معرفة كيفية حدوث الانفجار الكبير
يقول المهندس التركي "عثمان زوربا" العامل في هذا المركز "سنقوم بواسطة المعجِّل النووي العملاق بتحقيق 800 مليون تصادم بين البروتونات، وهكذا سنقلد ما حدث في الانفجار الكبير، ونأمل الحصول على ذرّاتHiggs Boson بعد هذه الصدامات".
وهي ذرّات غير مكتشَفة حتى اليوم، ولكن العلماء يفترضون وجودها من الناحية النظرية، فحساباتهم تشير إليها، وهم يفترضون أن هذه الذرّات أو أجزاءها هي مصدر قوة الجاذبية.
ثم يضيف "زوربا" "نحن الآن على وشك الدخول إلى مرحلة مدهشة مملوءة بالإثارة، ولعل هذه الذرّات تكشف سر الأثير أيضاً".
3- حل لغز "المادة المظلمة"
حيث من المنتظَر عند اكتشاف ذرّات Higgs Boson حل لغزَيْ الجاذبية والأثير، وفهم سر "المادة المظلمة" Dark Material الذي يحيّر العلماء.
وما المادة المظلمة؟ يقول العلماء إن هذه المادة تشكل 90% من الكون، ولكننا مع هذا لا نستطيع رؤيتها والسبب الذي قاد العلماء إلى الاعتقاد بوجودها هو أن المجرّات، وفق حسابهم، لكي تبقى متوازنة دون أن تتشتت وتتبعثر نجومها، في حاجة إلى قوة جاذبية أكبر من قوة جاذبية كتلتها التي نراها ونحسب مقدارها، إذاً فهناك كمية كبيرة من المادة موجودة ونحن لا نراها، وهي التي يُطْلق عليها العلماء اسم "المادة المظلمة".
وستجرى هذه التجارب بالاستعانة بمعجّل نووي عملاق، وبميكروسكوب قوي وضخم، وبمغناطيسات قوية، وفي درجة 271 تحت الصفر، وهي درجة قريبة من درجة الصفر المطلق (- 273).. ودخول هذا الميكروسكوب العملاق المحمَّل بتريليون إلكترون فولت إلى عالم التجارب النووية سيفتح الأبواب أمام العديد من الاكتشافات، لأن أقوى ميكروسكوب حتى الآن كان محمَّلاً بمليون إلكترون فولت فقط، أي أن الإمكانيات المتاحة حالياً لعلماء هذا المركز لم تُتَحْ لأحد من قبل، وهذا ما قد يفتح الأمل أمام العلماء للوصول إلى حل ألغاز لم يكن حلها ممكناً في السابق.
إذاً فالبشرية، ولاسيما الأوساط العلمية، تحبس أنفاسها في انتظار هذه التجارب التي ستفتح آفاقاً علمية كبرى قد تغير نظرتنا إلى الكون وإلى المادة
أجزاء أطلس
ويزن "أطلس" 7000 طن، ويبلغ محيطه 22 مترا، ويتكون من أربعة أجزاء، أهمها مُولد للمجال المغناطيسي بقوة 2 تسلا، يقوم برصد مراحل تأين الجزيئات وتغيير شحنتها، ثم جهاز تنسيق القوة المغناطيسية الناتجة لتكون متجانسة في تأثيرها على الجزئيات.

ويقوم مقياس الطاقة الحرارية بمتابعة وتحديد مسار الطاقة الناجمة عن المجال الكهرومغناطيسي، ويرصد التغيرات التي يحدثها هذا المجال نتيجة عملية التأين وتصادم البروتونات.

تليها وحدة رصد الجسيمات الناجمة عن مراحل التفاعل المختلفة في المعجل هادورن، التي تقوم بتصنيفها تمهيدا لتحليل كل نوع على انفصال قبل وحدة الربط بين البيانات التي تقوم بها مجموعة من الحواسيب.

[lzm]

السلام عليكم
موضوع رائع مشكور على هده المعلومات وعلى الجهد
لقد وصل العلم الى مرحلة خطيرة على البشرية فقد تكون نهايتنا بهده التجربة
مازل الغموض يحيط بالمادة والدرة أي أن المعلموات التي نتلقاها في المدرسة قد تكون مخطئة
:words_cut::words_cut:

[haay]

[حكاية مبدأ]

.
.

" علم الإنسـان مالا يعلم "

بصراحــه خبر زي هذا المفروض
نسمع عنه في كل وسائل الإعلام لأنه شي ضخم
ومو بسيط حسب الكلام اللي أوردتيه هنا ..

لكِ الشكر ~

[Physics Addicted]

موضوع رائع ومثير للمتابعة!!

[عميد كلية الفيزياء]

موضوع رائع ،،، مشكوووووور والله يعطيك الف عافيه