بزرگترین آزمایش علمی برای کشف راز هستی
گروه دانش - پوریا ناظمی: روز گذشته جهان شاهد آغاز به کار موفق گرانترین و بزرگترین آزمایشگاه علمی بشر بود.
پیش از ظهر روز گذشته به وقت ایران، اتاق کنترل شتابدهنده حلقوی سرن به نام LHC (برخورددهنده هادرونی بزرگ) که میزبان مدیران سالهای دور و نزدیک این مجموعه، دانشمندان و خبرنگاران بود، با صحبتهای کوتاه مدیر فعلی سرن،کار خود را آغاز کرد. دکتر رابرت آیمر، در این خطابه کوتاه این روز را روز بزرگی برای سرن و شتابدهنده LHC خواند؛ شتابدهندهای که با مشارکت بیش از 50 کشور جهان از جمله ایران و فعالیت شبانهروزی چند هزار دانشمند در مدت 20 سال ساخته شده است. او ساخت این شتابگر در این سالها را نشانه رشد بشر و تلاشهای او برای کشف اسرار جهان ارزیابی کرد و افزود: این ماشین به ما کمک خواهد کرد تا اسرار بسیاری از عالم را دریابیم و به نقاطی دیده نشده از شکلگیری جهان بنگریم.
پس از صحبتهای ابتدایی، در میان اشتیاق دانشمندانی که در مراکز مختلف کنترل سرن عملیات روز گذشته را زیر نظر داشتند، اولین باری که پروتون وارد این شتابدهنده شد و مراحل اول تنظیم مسیر را سپری کرد. مسیر اصلی این شتابدهنده حلقهای با محیط 27 کیلومتر است که در زیر خاک فرانسه و سوئیس ادامه مییابد و در طول مسیر آن ابزارهای سنجش دقیقی نصب شده است. زمانی که این ماشین با حداکثر توان خود فعالیتش را آغاز کند، 2 ذره پروتون از دو سوی این شتابدهنده وارد خواهد شد و با کمک میدانهای الکترومغناطیسی شتاب آنها در مسیر افزایش مییابد تا در نهایت با 99 درصد سرعت نور با هم برخورد کرده و به ذرات سازنده خود فرو شکند.
در آزمایش روز گذشته باریکه اول در زمانهای از پیش تعیین شده و مطابق برنامه در شتابدهنده حرکت کرد و محققان توانستند موفقیت عملکرد بزرگترین آزمایشگاه ساخت دست بشر در تمام تاریخ را جشن بگیرند. زمانی که این ذره توانست کل مسیر 27 کیلومتری حلقه خلائی را که در زیر زمین کشیده شده بود، با موفقیت و دقت مورد نظر بپیماید، هیجان وصفناپذیری اتاق کنترل را فرا گرفته بود.
یکی از دانشمندان این طرح، موفقیت این آزمایش را موفقیتی برای گونه انسان توصیف کرد و آن را بزرگترین رویداد علمی تاریخ نامید. در این آزمون از تمام توان این ماشین غولپیکر استفاده نشد و در آزمونهای بعدی این شتابدهنده باتوان بیشتری به فعالیت خود ادامه خواهد داد.
استفانهاوکینگ، کیهانشناس برجسته که از این آزمایش به ماشین تکرار بیگ بنگ نام برده بود، از پشتیبانان این طرح علمی به شمار میرود.
پیش از آغاز این آزمایش، بسیاری از افراد و رسانهها در این خصوص ابراز نگرانی کرده بودند. عمده این نگرانیها به قدرت تخریبی سیاهچالهای مینیاتوری مربوط میشد که احتمالا در این آزمون به وجود خواهد آمد و بنا بر نظر منتقدان، ممکن بود شروع به بلعیدن همهچیز در اطراف خود کند. حتی روزنامه گاردین در سرمقاله خود به طعنه دیروز را آخرین چهارشنبه جهان نامیده بود. این در حالی است که دانشمندان اطمینان دادهاند هیچ خطری از بابت این آزمایش کسی را تهدید نمیکند و همه چیز تحت کنترل کامل قرار دارد.
بر اساس آزمایشهایی که این ماشین در ماههای آینده انجام خواهد داد، دانشمندان دو حوزه بظاهر دور از هم به اساسی ترین سوالات خود پاسخ خواهند داد.
در یکسو کیهانشناسان امیدوارند با این آزمایش که از آن به آزمایش مهبانگ یا انفجار بزرگ نام میبرند، شرایط پیدایش عالم در نخستین کسرهای اولین ثانیه را بررسی کنند. آنها امیدوارند این شرایط را بتوانند به آزمایش بگذارند و از نزدیک آن را بررسی کنند.
کیهانشناسان معتقدند در این نخستین کسرهای پیدایش جهان و نیروهای اصلی با هم متحد بودهاند و سپس از هم جدا شدهاند و با این کار ممکن است بار دیگر شرایط اتحاد آنها را فراهم آورند. از سوی دیگر بسیاری امیدوارند نشانههایی از ابعاد جهان اولیه را به دست آورند و نیز پیدایش ضد ماده و ماده تاریک و سیاهچالههای اولیه را مورد کاوش قرار دهند. فیزیکدانان ذرات نیز امیدوارند این ماشین گرانقیمت به آنها کمک کند تا بتوانند اجزای سازنده و بنیادی بیشتری را آشکار کنند.
ذرات بنیادی که این دانشمندان به دنبال آشکار کردن آنها هستند، ذراتی بنیادی به نام کوارکها و گلونها هستند که ذرات بزرگتری مانند الکترونها، نوترونها و پروتونها را میسازند. یکی از ذرات بسیار مهمی که دانشمندان امیدوارند در این مجموعه آزمایشها به آن دست یابند، ذره بنیادی است که باعث میشود اجسام و ذرات دارای جرم شوند.
این شتابدهنده که تا کنون نه تنها بزرگترین شتابدهنده جهان که بزرگترین ماشین علمی است که بشر ساخته است بیش از 10 میلیارد دلار هزینه در بر داشته است؛ هزینهای که از نظر محققان طرح هزینه قابل توجهی برای پاسخ دادن به بنیادیترین سوالهای بشریت به شمار نمیرود.
اگرچه کل زمان برخورد دو ذره کمتر از کسری از ثانیه خواهد بود، اما مجموعه دادههایی که در این آزمایشها به دست میآید به حدی زیاد است که برآورد میشود اطلاعات حاصل از یک سال فعالیت ماشین LHC به بیش از 15پتا بایت داده (15 میلیون گیگا بایت) خواهد رسید که برای پردازش آن به بیش از 100 هزار کامپیوتر نیاز است. به همین دلیل سرن - که خود محل تولد وب و اینترنت به معنی امروزی آن است - از مدتی پیش طرح گراید یا تور را دنبال میکند که بتواند با به اشتراک گذاشتن توان محاسبه رایانهها، از آنها برای تحلیل سریعتر دادههای LHC استفاده کند.
موفقیت روز گذشته این ابزار، اولین گام به سوی آزمونهای بعدی این شتابدهنده خواهد بود.
- بخش اصلی شتاب دهنده LHC دایرهای با محیط 27 کیلومتر است که زیر زمین و در مرز فرانسه و سوییس قرار دارد.
- شتاب دهنده LHC بزرگترین دستگاه علمی است که بشر در تاریخ خود ساخته است.
- با کمک نتایج حاصل از این شتابدهنده اسرار پیدایش کیهان و شرایط عالم در نخستین ثانیه خلقت آشکار میشود.
- تنها هزینه ساخت این ماشین غول پیکر حدود 4 میلیارد دلار برآورد شده است که همراه با هزینههای پژوهشی این عدد به 10 میلیارد دلار میرسد.
- حدود ساعت 13 ظهر روز گذشته به وقت ایران حسگرهای این شتاب دهنده تایید کردند نخستین پروتون طول 27 کیلومتری لوله شتاب دهنده را با موفقیت سپری کرده است.
- پیش بینی میشود حجم دادههای یکسال فعالیت این شتاب دهنده به بیش از 15 پتا بایت (15 هزار گیگا بایت) بالغ شود.
- بیش از 2 هزار دانشمند طی 20 سال گذشته مشغول طراحی و ساخت این شتاب دهنده بوده اند.
- بعد از آغاز کار این شتاب دهنده با تمام قوا، دانشمندان انتظار دارند شرایطی مشابه انفجار بزرگ که باعث آغاز هستی شد را شبیه سازی کنند. گفته میشود در این آزمایش به سوالاتی در باره ابعاد بالاتر کیهان، ماده تاریک، ضد ماده و اتحاد نیروها پاسخ داده خواهد شد و ممکن است سیاهچالههای مینیاتوری در این فرآیند تولید شوند.
- پیش از آغاز این طرح برخی کارشناسان نگران بودند با خارج شدن این آزمایشها از کنترل مشکلات بزرگی به وجود آید.
- آخرین اطلاعات نشان از آن دارد که همه مراحل نخستین آزمایش به خوبی به پایان رسیده است و این ابزار آماده آغاز فعالیت علمی خود است.
- از این ابزار به بزرگترین یافته و دست ساز علمی بشر در طول تاریخ یاد میشود.
- عصر دیروز و با پایان یافتن موفق آزمایش اولیه شتاب دهنده LHC دانشمندان در آستانه فصل جدیدی از درک کیهان قرار گرفتند. این شتاب دهنده به دانشمندان کمک خواهد کرد تا اسرار نا گشوده فیزیک ذرات و کیهان بزرگ مقیاس را آشکار سازند. آزمایش دیروز در عین حال یکی از بزرگترین همکاریهای بینالمللی علمی در طول تاریخ را رقم زد.
گفت و گو
نادر فریادشیران در گفت و گوی اختصاصی با جام جم آنلاین؛
۱۶ نفر را با خودم به جام جهانی نمیبردم / فرانسه، شانس اول قهرمانی
