فوتون واحد يزعزع نظرية أثر الاشعة الكونية على الغلاف الجوي

أظهر تحليل طيف الطاقة لفوتون واحد، نتائج تفاعلات بين الأشعة الكونية وغلاف الأرض الجوي، مختلفة عن تلك النتائج التي تنبأت بها النماذج النظرية المستخدمة حتى اليوم.

جنيف: قال المركز الأوروبي للأبحاث النووية سيرن اليوم ان تحليل طيف الطاقة لفوتون واحد، أظهر نتائج للتفاعلات بين الأشعة الكونية ذات الطاقة العالية جدا والغلاف الجوي للأرض مختلفة اختلافا كبيرا عن النتائج التي تنبأت بها النماذج النظرية المستخدمة حتى الان لوصف هذه التفاعلات.

وتوقع بيان صادر عن المركز هنا أن يؤدي تحليل تلك النتائج التي تم التوصل اليها بواسطة مصادم الهدرونات الكبير الى تغيير في التعامل مع دراسات تأثير الأشعة الكونية على الغلاف الجوي للأرض التي استندت حتى الان الى دراسات نظرية.

وأضاف البيان أن العلماء توصلوا الى هذا الاستنتاج بعد دراسة وتحليل الأطياف الصادرة عن الجزيئات الثانوية المنبعثة من زوايا صغيرة جدا خلال تلاقي ناتج اصطدام البروتونات مع طاقات الأشعة الكونية التي تدخل الغلاف الجوي للأرض بقوة هائلة.

وأوضح علماء سيرن ان الهدف من التجربة هو صقل النماذج المستخدمة حاليا في دراسة طاقة الاشعاع الكوني العالية جدا حيث اظهرت تلك النتائج أنها بحاجة الى تغيير حقيقي.
وتسببت تلك نتائج في ضجة علمية بسبب تناقضها مع نماذج مونت كارلو الأكثر شيوعا والمستخدمة لدراسة الأشعة الكونية اذ يبدو ان التفاوت في طيف فوتون واحد للطاقات يفوق 5ر1 تيرا فولت كما يتم توزيع الطاقة بصورة غير متوافقة مع تلك التي كانت متوقعة.

وقال نائب المتحدث الاعلامي باسم منظومة المصادم اوسكار ادرياني "ان هذه التجارب تدخل بالعلماء الى مناطق في مجالات الطاقة كان من الصعب الوصول اليها من قبل" مشيرا الى أن التفاوت الكبير بين التوقعات النظرية والبيانات التجريبية المتوفرة الان "ستضطر الفيزيائيين الى اعادة النظر في ما لديهم من نظريات".

ويوصف مصادم الهدرونات الكبير بأنه اضخم معجل جسيمات وأعلاها طاقة وسرعة في العالم حيث يتم استخدامه لمصادمة جسيمات دون ذرية مثل البروتونات بطاقة تصل الى 7 تيرا الكترون فولت.

ويتم تعجيل فيض من البروتونات في دائرة المعجل الى سرعة قريبة من سرعة الضوء تصل طاقة حركته 5ر3 تيرا الكترون فولت وفي الوقت ذاته يقوم المعجل بتسريع فيض اخر من البروتونات في الاتجاه العكسي الى سرعة قريبة من سرعة الضوء أيضا بحيث تصل طاقة حركته الى 5ر3 تيرا الكترون فولت.

وتحافظ مغناطيسات قوية جدا على بقاء البروتونات المعجلة في انبوب دائري يبلغ طوله 27 كيلومتر ويستهلك طاقة كهربائية عالية تستلزم التبريد بالهيليوم السائل ذو درجة حرارة نحو 270 درجة تحت الصفر المئوي.