آلة تصادم جديدة لكشف أسرار نشأة الكون وأصل الجاذبية

تصميمها ينتهي في 2012 وتتكلف 8 مليارات دولار
آلة تصادم جديدة لكشف أسرار نشأة الكون وأصل الجاذبية
محمد حامد ndash; إيلاف : ما زالت أصداء ومتابعات تجربة quot;محاكاة الانفجار الكوني العظيمquot; تسيطر بشكل أو بآخر على الصفحات العلمية للصحف العالمية، وتستأثر بقدر كبير من الإهتمام العالمي، فقد بدأت الآلة العملاقة التي صممت من أجل تعجيل تصادم الجزيئات العمل ولكن علماء الفيزياء الآن يرسمون مخططات لآلة أكبر مزودة بإمكانات وقدرات أكثر تعقيدًا، لكي تجيب عن الأسئلة التي عجز عن الإجابة عليها ألبرت اينشتاين، حيث إن آلة التصادم الجديدة وفقًا لما ذكره quot;جوناثان ليكquot; المحرر العلمي لصحيفة quot;التايمزquot; سوف يبلغ طولها 31 ميلا وتتكون من مدفعين عملاقين يعملان على تسريع الإلكترونات والجزيئات لمواد غير مادية تسمى بوزيترونات تقارب سرعة الضوء قبل أن تتصادم معا. والنتائج من الممكن أن تفتح بعض المواضيع الأكثر أهمية في مجال الفيزياء بالكشف عن أبعاد إضافية، وأصل الجاذبية وكيف حدث الانفجار العظيم الذي أدى إلى نشأة الكون.

وقد أنفق علماء الفيزياء في العالم حوالى 150 مليون جنيه إسترليني (حوالى 300 مليون دولار) على تصميمات للآلة الجديدة المسماة quot; تلسكوب اينشتاينquot; منذ أن بدأ المشروع منذ ثلاث سنوات مضت. وجاءت حوالى 10 ملايين جنيه إسترليني من تلك الأموال من بريطانيا. وقد اجتمع حوالى 80 باحثا من العديد من دول العالم في كمبريدج، من أجل دراسة مخططات المستكشفات العملاقة التي سوف تقوم باستقصاء عمليات التصادم. وكان من بين الحضور مارك طومسون، أستاذ فيزياء الجزيئات التجريبية الجديدة، والذي يعمل في جامعة كمبريدج، والذي قال إن الآلة الجديدة سوف تتكلف حوالى 4 مليارات جنيه إسترليني في التصميم النهائي المتوقع الانتهاء منه عام 2012.

وترى النظرية الفيزيقية أن quot;مصادم الهدرونات الكبيرquot; سوف يتعامل مع جزيئيات أقل من حجم الذرة تسمى (بوزون - Higgs boson) ما سيؤدي إلى إثارة العديد من الأسئلة، حيث سيكون شكلا جديدا وغريبا تماما من المادة وسوف نكون في حاجة إلى معجل التصادم العالمي الجديد من أجل التغلب على عيوب quot;مصادم الهدرونات الكبيرquot; .

إن تلك الآلة سوف تكون ضخمة ومختلفة تماما عن معجل التصادم المستخدم حاليًا. حيث سيتم تسريع الجزيئات عبر ممر منحن، ما يجعل الإلكترونات والبوزيترونات تفقد الكثير من طاقتها أثناء قذفها للكثير من أشعة اكس. وسوف يستلزم ذلك أن يكون جهاز تعجيل التصادم في أحسن حال وفيه معجلان ضخمان يواجهان بعضهما البعض، وتقع التصادمات في النقطة التي تتقابل فيها الأشعات الجزيئية. وسوف يكونون في البداية على بعد 11 ميلا طولا، ولكن من الممكن تمديدها إلى 15.5 ميلا . وسوف تدفع المعجلات 10 بلايين إلكترون وبوزيترون على بعضهما في كل ثانية.

وعندما يتقابل المادي مع غير المادي فإن الجزيئات سوف تعيق حركة بعضها البعض ما يؤدي إلى انطلاق طاقة تتحول بالتالي إلى جزيئات أكثر وإشعاعات. وسوف تعمل الأشعة الصادرة من جهاز تسريع التصادم على توليد حوالى 14 ألف من مثل تلك التصادمات في كل ثانية، ما يؤدي إلى خلق تركيبات جديدة من الجزيئات التي من الممكن أن تجيب على الأسئلة الأساسية.

وقد حلم علماء الفيزياء بمثل تلك الآلة لعقود من الزمن ولكن التكنولوجيا اللازمة من أجل تسريع الإلكترونات والبوزيترونات إلى مثل تلك السرعات الهائلة لم تتطور إلا في الأعوام القليلة الماضية. وتعمل تلك التكنولوجيا من خلال إرسال تدفقات كثيفة من الموجات الإشعاعية في قنوات. ومن الممكن أن تقوم الجزيئات بتسريع حركة تلك الموجات بحيث تصبح أسرع مع كل موجة تالية وهكذا .

إن تلك الآلة من الممكن أن تجيب على بعض الأسئلة التي أثارتها نظريات اينشتاين عن النسبية. فقد كانت المشكلة عند اينشتاين والتي مازالت دون حل أنه لم يتمكن من أن يوائم بين قوانين الشيء الأكثر ضخامة و قوانين الشيء المتناهي في الصغر. حيث إن عالم الذرات والجزيئات تسيطر عليه ثلاث قوى من المغناطيسية الكهربية القوية والضعيفة، وعلى مستوى الكواكب والنجوم، فهناك قوة رابعة وهي الجاذبية. إن مشكلة اينشتاين كانت في الطريقة التي تعمل بها الجاذبية والتي تبدو رياضيا مستحيل عليها أن تتماشى مع الثلاث قوى الأخرى.

ويعتقد علماء الفيزياء أنه بعد الانفجار العظيم كانت هناك قوة واحدة فقط هي التي كانت موجودة. وعندما برد الكون في البداية بعد الانفجار العظيم أدى هذا إلى تكون القوى الأربع الموجودة اليوم. إن فريق المعجل الخطي العالمي يأمل أن يعيد بناء القوة المفردة الأساسية ويكتشف كيف أنها أعطت دفعة للقوى التالية الأربع. كما أنه من الممكن أن تلقي الضوء على طبيعة المادة المظلمة الغامضة التي يعتقد أنها تشكل أكثر من 90% من الكون.