بزرگترین آزمایش علمی برای كشف راز هستی‌

پیش از ظهر روز گذشته به وقت ایران، ‌اتاق كنترل شتاب‌دهنده حلقوی سرن به نام ‌ LHC (برخورددهنده هادرونی بزرگ) كه میزبان مدیران سال‌های دور و نزدیك این مجموعه، ‌دانشمندان و خبرنگاران بود، ‌با صحبت‌های كوتاه مدیر فعلی سرن،‌كار خود را آغاز كرد. دكتر رابرت آیمر،‌ در این خطابه كوتاه این روز را روز بزرگی برای سرن و شتاب‌دهنده LHC خواند؛ شتاب‌دهنده‌ای كه با مشاركت بیش از 50 كشور 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 كشف اسرار جهان ارزیابی كرد و افزود: این ماشین به ما كمك خواهد كرد تا اسرار بسیاری از عالم را دریابیم و به نقاطی دیده نشده از شكل‌گیری جهان بنگریم...

(ادامه مقاله در ادامه مطلب)

بزرگترین آزمایش علمی برای كشف راز هستی‌

پیش از ظهر روز گذشته به وقت ایران، ‌اتاق كنترل شتاب‌دهنده حلقوی سرن به نام ‌ LHC (برخورددهنده هادرونی بزرگ) كه میزبان مدیران سال‌های دور و نزدیك این مجموعه، ‌دانشمندان و خبرنگاران بود، ‌با صحبت‌های كوتاه مدیر فعلی سرن،‌كار خود را آغاز كرد. دكتر رابرت آیمر،‌ در این خطابه كوتاه این روز را روز بزرگی برای سرن و شتاب‌دهنده LHC خواند؛ شتاب‌دهنده‌ای كه با مشاركت بیش از 50 كشور 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 كشف اسرار جهان ارزیابی كرد و افزود: این ماشین به ما كمك خواهد كرد تا اسرار بسیاری از عالم را دریابیم و به نقاطی دیده نشده از شكل‌گیری جهان بنگریم.

پس از صحبت‌های ابتدایی، ‌در میان اشتیاق دانشمندانی كه در مراكز مختلف كنترل سرن عملیات روز گذشته را زیر نظر داشتند،‌ اولین باری كه پروتون وارد این شتاب‌دهنده شد و مراحل اول تنظیم مسیر را سپری كرد. مسیر اصلی این شتاب‌دهنده حلقه‌ای با محیط 27 كیلومتر است كه در زیر خاك فرانسه و سوئیس ادامه می‌یابد و در طول مسیر آن ابزارهای سنجش دقیقی نصب شده است. زمانی كه این ماشین با حداكثر توان خود فعالیتش را آغاز كند، 2 ذره پروتون از دو سوی این شتاب‌دهنده وارد خواهد شد و با كمك میدان‌های الكترومغناطیسی شتاب آنها در مسیر افزایش می‌یابد تا در نهایت با 99 درصد ‌سرعت نور با هم برخورد كرده و به ذرات سازنده خود فرو شكند.
ساعت 06/12 به وقت تهران زمانی كه فوتون حاصل از عبور این ذره روی نمایشگرها آشكار شد، مشخص شد، سرمایه‌گذاری كلانی كه برای این ماشین صورت گرفته، بی‌حاصل نبوده است.

در آزمایش روز گذشته باریكه اول در زمان‌های از پیش تعیین شده و مطابق برنامه در شتاب‌دهنده حركت كرد و محققان توانستند موفقیت عملكرد بزرگ‌ترین آزمایشگاه ساخت دست بشر در تمام تاریخ را جشن بگیرند. زمانی كه این ذره توانست كل مسیر 27 كیلومتری حلقه خلائی را كه در زیر زمین كشیده شده بود، با موفقیت و دقت مورد نظر بپیماید،‌ هیجان وصف‌ناپذیری اتاق كنترل را فرا گرفته بود.

یكی از دانشمندان این طرح، موفقیت این آزمایش را موفقیتی برای گونه انسان توصیف كرد و آن را بزرگ‌ترین رویداد علمی تاریخ نامید. در این آزمون از تمام توان این ماشین غول‌پیكر استفاده نشد و در آزمون‌های بعدی این شتاب‌دهنده باتوان بیشتری به فعالیت خود ادامه خواهد داد.

استفان‌هاوكینگ، كیهان‌شناس برجسته كه از این آزمایش به ماشین تكرار 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 كرده بودند. عمده این نگرانی‌ها به قدرت تخریبی سیاهچاله‌ای مینیاتوری مربوط می‌شد كه احتمالا در این آزمون به وجود خواهد آمد و بنا بر نظر منتقدان، ممكن بود شروع به بلعیدن همه‌چیز در اطراف خود كند. حتی روزنامه گاردین در سرمقاله خود به طعنه دیروز را آخرین چهارشنبه جهان نامیده بود. این در حالی است كه دانشمندان اطمینان داده‌اند هیچ خطری از بابت این آزمایش كسی را تهدید نمی‌كند و همه چیز تحت كنترل كامل قرار دارد.

بر اساس آزمایش‌هایی كه این ماشین در ماه‌های آینده انجام خواهد داد، دانشمندان دو حوزه بظاهر دور از هم به اساسی ترین سوالات خود پاسخ خواهند داد.

در یك‌سو كیهان‌شناسان امیدوارند با این آزمایش كه از آن به آزمایش مهبانگ یا انفجار بزرگ نام می‌برند، ‌شرایط پیدایش عالم در نخستین كسرهای اولین ثانیه را بررسی كنند. آنها امیدوارند این شرایط را بتوانند به آزمایش بگذارند و از نزدیك آن را بررسی كنند.

كیهان‌شناسان معتقدند در این نخستین كسرهای پیدایش جهان و ‌نیروهای اصلی با هم متحد بوده‌اند و سپس از هم جدا شده‌اند و با این كار ممكن 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 تاریك و سیاهچاله‌های اولیه را مورد كاوش قرار دهند. فیزیكدانان ذرات نیز امیدوارند این ماشین گرانقیمت به آنها كمك كند تا بتوانند اجزای سازنده و بنیادی بیشتری را آشكار كنند.

 ذرات بنیادی كه این دانشمندان به دنبال آشكار كردن آنها هستند، ‌ذراتی بنیادی به نام كوارك‌ها و گلون‌ها هستند كه ذرات بزرگ‌تری مانند الكترون‌ها، نوترون‌ها و پروتون‌ها را می‌سازند. یكی از ذرات بسیار مهمی كه دانشمندان امیدوارند در این مجموعه آزمایش‌ها به آن دست یابند‌، ذره بنیادی است كه باعث می‌شود اجسام و ذرات دارای جرم شوند.

این شتاب‌دهنده كه تا كنون نه تنها بزرگ‌ترین شتاب‌دهنده جهان كه بزرگ‌ترین ماشین علمی است كه بشر ساخته است بیش از 10 میلیارد دلار هزینه در بر داشته است؛ هزینه‌ای كه از نظر محققان طرح هزینه قابل توجهی برای پاسخ دادن به بنیادی‌ترین سوال‌های بشریت به شمار نمی‌رود.

اگرچه كل زمان برخورد دو ذره كمتر از كسری از ثانیه خواهد بود، اما مجموعه داده‌هایی كه در این آزمایش‌ها به دست می‌آید به حدی زیاد است كه برآورد می‌شود اطلاعات حاصل از یك سال فعالیت ماشین LHC به بیش از 15پتا بایت داده (15 میلیون گیگا بایت) خواهد رسید كه برای پردازش آن به بیش از 100 هزار كامپیوتر نیاز است. به همین دلیل سرن - كه خود محل تولد وب و اینترنت به معنی امروزی آن است  - از مدتی پیش طرح گراید یا تور را دنبال می‌كند كه بتواند با به اشتراك گذاشتن توان محاسبه رایانه‌ها، از آنها برای تحلیل سریعتر داده‌های‌ LHC استفاده كند.

موفقیت روز گذشته این ابزار، اولین گام به سوی آزمون‌های بعدی این شتاب‌دهنده خواهد بود.

- بخش اصلی شتاب دهنده LHC  دایره‌ای با محیط 27 كیلومتر است كه زیر زمین و در مرز فرانسه و سوییس قرار دارد.

- شتاب دهنده LHC  بزرگترین دستگاه علمی است كه بشر در تاریخ خود ساخته است.

- با كمك نتایج حاصل از این شتاب‌دهنده اسرار پیدایش كیهان و شرایط عالم در نخستین‌ ثانیه خلقت آشكار می‌شود.

- تنها هزینه ساخت این ماشین غول پیكر حدود 4 میلیارد دلار برآورد شده است كه 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 كردند نخستین پروتون طول 27 كیلومتری لوله شتاب دهنده را با موفقیت سپری كرده است.

- پیش بینی می‌شود حجم داده‌های یكسال 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 كار این شتاب دهنده با تمام قوا، دانشمندان انتظار دارند شرایطی مشابه انفجار بزرگ كه باعث آغاز هستی شد را شبیه سازی كنند. گفته می‌شود در این آزمایش به سوالاتی در باره ابعاد بالاتر كیهان، ماده تاریك، ضد ماده و اتحاد نیروها پاسخ داده خواهد شد و ممكن است سیاهچاله‌های مینیاتوری در این فرآیند تولید شوند.

- پیش از آغاز این طرح برخی كارشناسان نگران بودند با خارج شدن این آزمایش‌ها از كنترل مشكلات بزرگی به وجود آید.

- آخرین اطلاعات نشان از آن دارد كه 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 درك كیهان قرار گرفتند. این شتاب دهنده به دانشمندان كمك خواهد كرد تا اسرار نا گشوده فیزیك ذرات و كیهان بزرگ مقیاس را آشكار سازند. آزمایش دیروز در عین حال یكی از بزرگترین همكاری‌های بین‌المللی علمی در طول تاریخ را رقم زد.

منبع : Bazyab.ir