ال مصادم هادرون الكبير (LHC)، أكبر وأقوى محطّم ذرات في العالم، دخل في عملية إيقاف مخطط لها مدتها أربع سنوات والتي من شأنها ترقيته إلى شكله الأكثر قدرة حتى الآن.
تم إغلاق معجل الجسيمات يوم الاثنين (29 يونيو) ومن المقرر أن يعود للعمل في عام 2030 باسم مصادم الهادرونات الكبير عالي الإضاءة (HiLumi LHC)، مع التحسينات التي ستسمح بتحطيمه. ما يقرب من 10 مرات أكثر من الجزيئات بدلاً من تصميمه الأصلي. ستساعد هذه البيانات في إثارة اكتشافات جديدة في الفيزياء الأساسية وتسليط الضوء على طبيعة المادة السوداء, المادة المضادة والكون الأول.
“هذه لحظة مهمة،” رئيس مشروع HiLumi LHC ماركوس زيرلاوث تكلم أماكن تسمى وكالة فرانس برس. “اعتبارًا من يوم الاثنين سندخل مرحلة جديدة.”
منذ أول تصادم ناجح للبروتونات في عام 2009، سمح مصادم الهادرون الكبير للفيزيائيين باختبار نظريات حول فيزياء الجسيمات والكون. النموذج القياسي في العالم دون الذري. من المهم اكتشاف هيغز بوزون في عام 2012، مما ساعد في تفسير كيفية اكتساب الجسيمات الأولية الدقيقة للكتلة. يتكون المصادم من حلقة طولها 17 ميلاً (27 كيلومترًا) على الحدود بين فرنسا وسويسرا بالقرب من جنيف.
يعد الإغلاق الحالي هو التوقف الثالث طويل المدى المخطط له للعمليات في المصادم. الأول، كان إغلاقًا لمدة عامين بدأ في عام 2013، وعزز الروابط بين المغناطيسات فائقة التوصيل وعزز طاقة حزم البروتون المتصادمة. أما المحطة الثانية، من 2018 إلى 2022، فتتضمن سلسلة من التحسينات والاستبدالات والصيانة الوقائية.
خلال فترة السكون الحالية، والتي تسمى Long Shutdown 3 (LS3)، سيقوم المتخصصون بتثبيت ترقيات لزيادة سطوع المصادم بعامل 10. وسيؤدي ذلك إلى زيادة عدد تصادمات الجسيمات، مما سيضاعف تقريبًا عدد الجسيمات التي تصطدم ببعضها البعض مقارنة بالإعداد الحالي. عندما يصبح الإصدار الأخير من مسرع الجسيمات متاحًا على الإنترنت، فإنه سيعمل حتى نهاية عمره التشغيلي في أربعينيات القرن الحادي والعشرين، وسيتم تخصيصه لاستبداله بمسرع جسيمات جديد عالي الطاقة في السنوات التالية.
“إنها فرصة لاستكشاف الكون بطريقة لم نقم بها من قبل” مارك طومسونوقال المدير العام لـ CERN (المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية)، حيث يقع LHC عالم جديد.
احصل على الاكتشافات الأكثر روعة في العالم والتي يتم تسليمها مباشرة إلى صندوق الوارد الخاص بك.
يعمل المهندسون المدنيون على إجراء ترقيات لتحويل مصادم الهادرونات الكبير إلى مصادم هادرون كبير عالي اللمعان، مما يزيد بشكل كبير من معدل تصادم الجسيمات في المنشأة.
(حقوق الصورة: صموئيل جوزيف هيرتزوغ، CERN)
وتعني هذه القفزة أن التجارب ستنتج المزيد من البيانات، مما سيسمح للعلماء بدراسة الظواهر المعروفة، مثل بوزون هيغز، بمزيد من التفصيل وزيادة إمكانية مراقبة الأحداث النادرة. على سبيل المثال، من المتوقع أن ينتج مصادم الهادرونات الكبير هيلومي حوالي 380 مليون بوزون هيغز على مدار عمره الذي يبلغ عقدًا من الزمن أو نحو ذلك، مقارنة بـ 55 مليون بوزون هيغز التي أنتجها حتى الآن. ستساعد البيانات العلماء على حل مشاكل النموذج القياسي، الذي لا يتضمن حاليًا المادة المظلمة أو المادة المظلمة الطاقة المظلمةالشكل الأساسي للكتلة والطاقة في الكون.
“تمثل LS3 مهمة لوجستية وهندسية ضخمة ومعقدة.” جان فيليب توكوقال رئيس فريق التنسيق LS3 في أ إفادة. “في LHC وحده، ستتم إزالة 1.2 كيلومتر (0.75 ميل) من المغناطيسات والمكونات واستبدالها بمعدات جديدة، وفي جميع أنحاء المجمع، يتم التخطيط للعديد من المشاريع، التي يشارك فيها آلاف المهندسين والفيزيائيين والفنيين وموظفي الدعم.”
في حين أن المصادم LHC لن يقوم بتحطيم أي جسيمات معًا أثناء إيقاف التشغيل، فسوف يستمر الباحثون في تحليل البيانات التي تم جمعها بالفعل أثناء التجارب خلال النافذة التشغيلية الأولى.
على الرغم من أن الغرض الرئيسي من LHC هو أبحاث الفيزياء الأساسية، فإن التقنيات المستخدمة لترقية المصادم قد تجد طريقها إلى الحياة اليومية. على سبيل المثال، تُستخدم الآن بعض الأدوات والتقنيات التي تم تطويرها في الأصل في CERN في التصوير الطبي وأجهزة الاستشعار وترميم الأعمال الفنية.
عادل الشهراني 
