اصطدم الفيزيائيون في مركز أبحاث CERN الجسيمات دون الذرية في مصادم هادرون الكبير يوم الثلاثاء بأعلى سرعات تم تحقيقها على الإطلاق. "انتظر الكثير من الناس وقتًا طويلاً لهذه اللحظة ، لكن صبرهم وتفانيهم بدأ يؤتي ثماره". بالفعل ، سجلت الأدوات الموجودة في المصادم LHC آلاف الأحداث ، وحتى كتابة هذه السطور ، كان لدى المصادم LHC أكثر من ساعة من الحزم المستقرة والمتصادمة.
هذه محاولة لإنشاء نسخ مصغرة من الانفجار الكبير التي أدت إلى ولادة الكون قبل 13.7 مليار سنة ، مما يوفر رؤى جديدة لطبيعة وتطور المادة في أوائل الكون.
اصطدمت الحزم في 7 TeV في LHC في 13:06 CEST. يمثل هذا أول تشغيل طويل بطاقة تزيد ثلاث مرات ونصف عما تم تحقيقه سابقًا في معجل الجسيمات.
قال المتحدث باسم تعاون ATLAS CERN ، فابيولا جيانوتي: "مع طاقات الاصطدام المحطمة هذه ، يتم دفع تجارب المصادم LHC إلى منطقة شاسعة لاستكشافها ، ويبدأ البحث عن المادة المظلمة والقوى الجديدة والأبعاد الجديدة وبوزون هيغز". "حقيقة أن التجارب قد نشرت أبحاثًا بالفعل على أساس بيانات العام الماضي تبشر بشكل جيد للغاية لأول مرة في الفيزياء".
يقول العلماء أن النتائج الأولى لمعدل التصادم المرتفع هذا قد تنشر في غضون بضعة أشهر ، على الأرجح بحلول نهاية عام 2010.
قال غيدو تونيللي ، المتحدث باسم تجربة CMS: "لقد تأثرنا جميعًا بالطريقة التي كان بها LHC حتى الآن" ، ومما يثلج الصدر بشكل خاص أن نرى مدى جودة عمل أجهزة الكشف عن الجسيمات لدينا بينما تقوم فرق الفيزياء في جميع أنحاء العالم بالفعل بالتحليل البيانات. سنتناول قريبًا بعض الألغاز الرئيسية للفيزياء الحديثة مثل أصل الكتلة والتوحيد الكبير للقوى ووجود مادة مظلمة وفيرة في الكون. أتوقع أوقاتا مثيرة للغاية أمامنا ".
ستقوم CERN بتشغيل LHC لمدة 18-24 شهرًا بهدف تقديم بيانات كافية للتجارب لتحقيق تقدم كبير عبر مجموعة واسعة من قنوات الفيزياء. بمجرد "إعادة اكتشاف" جزيئات النموذج القياسي المعروفة ، وهي مقدمة ضرورية للبحث عن فيزياء جديدة ، ستبدأ تجارب المصادم LHC البحث المنهجي عن بوزون هيجز. مع كمية البيانات المتوقعة ، التي يطلق عليها الفيزيائيون معكوسًا واحدًا فيمتوبارن ، سيكون التحليل المشترك لـ ATLAS و CMS قادرًا على استكشاف نطاق واسع من الكتلة ، وهناك أيضًا فرصة لاكتشاف ما إذا كانت كتلة هيغز قريبة من 160 جيجا فولت. إذا كان أخف أو ثقيلًا جدًا ، فسيكون من الصعب العثور عليه في أول تشغيل LHC.
بالنسبة إلى التناظر الفائق ، سيكون لدى كل من ATLAS و CMS بيانات كافية لمضاعفة حساسية اليوم لبعض الاكتشافات الجديدة. التجارب اليوم حساسة لبعض الجسيمات فائقة التناظر مع كتل تصل إلى 400 جيف. يدفع femtobarn المعكوس في LHC نطاق الاكتشاف حتى 800 GeV.
وأوضح هيور: "يتمتع المصادم LHC بفرصة حقيقية على مدى العامين المقبلين لاكتشاف الجسيمات الفائقة التناظر ، وربما يعطي نظرة ثاقبة حول تكوين حوالي ربع الكون".
حتى في الطرف الأكثر غرابة من طيف الاكتشاف المحتمل لـ LHC ، سيعمل تشغيل LHC على توسيع مدى الوصول الحالي بعامل اثنين. ستكون تجارب LHC حساسة للجزيئات الضخمة الجديدة التي تشير إلى وجود أبعاد إضافية تصل إلى كتلتي 2 تي في ، حيث يصل الوصول اليوم إلى حوالي 1 تي في.
بعد هذا التشغيل ، سيتم إغلاق LHC للصيانة الروتينية ، ولإكمال أعمال الإصلاح والدمج اللازمة للوصول إلى طاقة تصميم LHC البالغة 14 TeV بعد حادثة 19 سبتمبر 2008. تقليديًا ، قامت CERN بتشغيل مسرعاتها في دورة سنوية ، يعمل لمدة سبعة إلى ثمانية أشهر مع إغلاق لمدة أربعة إلى خمسة أشهر كل عام. نظرًا لكونها آلة مبردة تعمل في درجات حرارة منخفضة جدًا ، تستغرق LHC حوالي شهر لتصل إلى درجة حرارة الغرفة وشهر آخر حتى تبرد. لم يعد إغلاق لمدة أربعة أشهر كجزء من دورة سنوية منطقيًا لمثل هذه الماكينة ، لذلك قررت CERN الانتقال إلى دورة أطول مع فترات تشغيل أطول مصحوبة بفترات إغلاق أطول عند الحاجة.
قال Heuer ، "إن عامين من الجري المستمر أمر صعب بالنسبة لمشغلي المصادم LHC والتجارب ، ولكنه يستحق الجهد". "من خلال البدء في الاستعدادات الطويلة المدى والتركيز على 14 تصادمًا في TeV في عملية إيقاف واحدة ، فإننا نزيد من وقت التشغيل الكلي على مدى السنوات الثلاث المقبلة ، لتعويض الوقت الضائع وإعطاء التجارب الفرصة لترك بصماتها".
المصدر: CERN
