اندیشیدن تنها راه نجات

#برخور_دهنده #هادرونی بزرگ
#LHC
با سیستم ارتقاء یافته به زودی دوباره روشن می‌شود.


دانشمندان به دنبال ذرات و مکانسیسم‌های جدیدی هستند.

▪️بعد از مدتی خاموشی برخورد دهنده هادرونی بزرگ (LHC) قرار است که دوباره برای آزمایش‌هایی جدید روشن شود. این برخورد دهنده در پنجم ژوئیه بعد از چهار سال خاموشی قرار است به دنبال ذرات و مکانیسم‌های جدید بگردد. دانشمندان در تئوری‌های جدید به این نتیجه رسیده‌اند که احتمال خیلی زیادی وجود دارد که یک شکل جدیدی از نیرو به جز چهار نیروی بنیادین (نیروی هسته‌ای ضعیف، نیروی هسته‌ای قوی، نیروی الکترومغناطیسی و گرانش) نیز وجود دارد.

▪️برخورد دهنده ال‌اچ‌سی ذرات را با سرعتی نزدیک به سرعت نور به یکدیگر می‌کوبد، این برخورد می‌تواند برخورد دو پروتون با یکدیگر باشد یا برخورد دادن یک پروتون با ذراتی بزرگ‌تر مانند یون‌ها سرب، که سنگین ترین عنصر غیر رادیواکتیو است. برخورد دهنده با استفاده از نیروی مغناطیس قدرتمند ذرات را می‌چرخاند و برای برخورد هدایت می‌کند.

▪️وقتی ذرات به یکدیگر برخورد می‌کنند، متلاشی می‌شوند و بخش‌های سازنده خود را نمایان می‌سازند که با استفاده از آشکارسازهایی بسیار دقیق تمامی حرکات و اتفاقات ثبت می‌شود و دانشمندان به بررسی داده‌های به دست آمده از برخورد می‌پردازند.

▪️درحال حاضر این بهترین راه برای بررسی بنیان‌های سازنده جهان است و دانشمندان از این روش برای مهندسی معکوس بلوک‌های سازنده و مکانیسم‌های بینشان استفاده می‌کنند. این روش مانند این است که دو دستگاه الکترونیکی را به هم بکوبیم و به بررسی خرده‌هایشان بپردازیم که نیازمند خلاقیت زیادی دارد.

▪️برخی از ذرات، ذرات فانتوم هستند که تعامل زیادی با جهان فیزیکی ندارند یا ممکن است این تعامل بسیار اندک باشد. یعنی اگر با آشکارساز به بررسی بپردازیم چیز زیادی در مورد آنها دستگیرمان نمیشود. دانشمندان برای بررسی این ذرات باید به شکلی بسیار دقیق به بررسی آثار پس از برخورد بپردازند و کوچکترین تعامل‌ها را مشاهده کنند تا شاید یک اثری از ذرات فانتوم بر روی ذرات دیگر بیابند.

▪️برخورد دهنده هادرونی بعد از خاموش شدن ارتقاء یافته و انرژی آن برای برخوردهای قدرتمندتر بیشتر گردیده است. به همین دلیل است که دانشمندان و مهندسان احتمال می‌دهند آزمایش‌های جدید بتواند ما را در فهم ساختار بنیادین جهان جلوتر ببرد.

▪️مهم‌ترین کشف این برخورد دهنده، کشف ذره بوزون هیگز در سال 2012 بود که مسئول ایجاد میدان هیگز است که باعث می‌شود بوزون‌های W و Z جرم داشته باشند. این کشف از این جهت مهم بود که دانشمندان متوجه شدند که نظریات اساسی آنها در مورد عملکرد پایه‌ای جهان در سطح بسیار بالایی صحیح است.

▪️در آزمایش‌های جدید دانشمندان اهداف بسیار زیاد و مختلفی را دارند. در واقع LHC محل آزمایشگاه‌های متعددی است که اصلی‌ترینشان CMS و همچنین ATLAS هستند. این دو آزمایشگاه بر روی آشکارسازها بنا شده‌اند همچنین ALICE به بررسی حالت پلاسما می‌پردازد و LHCb به دنبال یک نوع کوارک خاص به نام کوارک زیبا است. به جز این آزمایشگاه‌ها که هرکدام صدها مهندس و دانشمند را شامل می‌شود آزمایشگاه‌های دیگری هم در LHC وجود دارند که هرکدام به دنبال ذره یا واکنشی خاص می‌گردند.

▪️اما هدف اصلی تحقیقات و آزمایش‌های جدید این است که مدل استاندارد فعلی را بتوانند به چالش جدی بکشند. سالهای زیادی است که دانشمندان در مورد مدل استاندارد مردد هستند، هرچند که این مدل برای چند دهه مدل حاکم و استانداردی برای توضیح بنیان جهان شده است. اما مسائلی مانند عدم وجود گرانش در مدل استاندارد و همچنین مشکل ماده و انرژی تاریک دانشمندان را به شکل جدی به این باور رسانده است که این مدل دیگر برای ما رضایت بخش نیست چون نمیتواند توضیحات و پیشبینی‌های صحیح برای ما ارائه کند. در نتیجه با توجه به سوالات بی پاسخ و مسائل جدید مطرح شده دانشمندان را به این ایده رسانده که باید مدلی جدید را ارائه کنند.

▪️یکی از مهمترین ایده‌های آنها وجود نیروی پنجم است که ارتباط با انرژی و ماده تاریک دارد و باعث شتاب گرفتن جهان شده است. دانشمندان امیدوارند که بتوانند در آزمایش‌های جدیدشان به کشفیات جدیدی در رابطه با ذرات جدید و همچنین نیروی پنجم دست پیدا کنند.

خاستگاه :

https://www.space.com/large-hadron-collider-restarts-run-3




⚛ @AndisheKonim