قام العلماء المشرفون على أكبر مسرع للجسيمات على الأرض بتشغيله لأول مرة منذ ثلاث سنوات في نهاية هذا الأسبوع لحل بعض أكبر الألغاز في الفيزياء.
ال مصادم هادرون كبير (LHC) ، مسرع الجسيمات القوي الموجود في CERN بالقرب من جنيف ، سويسرا ، أعيد تشغيله يوم الجمعة (22 أبريل) بعد توقف دام ثلاث سنوات للصيانة والتحديثات. إعادة التنشيط أطلق ما يسميه العلماء Run 3، ثالث دورة علمية في LHC ، والتي ستجري تجارب حتى عام 2024.
قال مايك لامونت ، مدير CERN للمسرعات والتكنولوجيا: “خضعت الآلات والمرافق لتحديثات كبيرة خلال الإغلاق الطويل الثاني لمجمع تسريع CERN”. بالوضع الحالي جمعة. “لقد خضع المصادم LHC نفسه لبرنامج دمج مكثف وسيعمل الآن بطاقة أعلى ، وبفضل التحسينات الرئيسية في مجمع الحاقن ، فإنه سيوفر المزيد من البيانات بشكل كبير لتجارب LHC التي تمت ترقيتها.” ستعتمد هذه التجارب على اكتشافات المصادم LHC خلال تشغيله الأول (2009-2013) والتشغيل 2 (2015-2018).
متعلق ب: سوف يستكشف مصادم الهادرون الكبير طليعة الفيزياء بعد توقف دام 3 سنوات
لإعادة تنشيطه ، أطلق العلماء حلقة LHC التي يبلغ طولها 16.7 ميلاً (27 كيلومترًا) لحقن حزمتين من البروتونات في اتجاهين متعاكسين عند مستوى طاقة يبلغ 450 مليار إلكترون فولت. قال العلماء إنها مجرد مقبلات لمستويات طاقة أعلى ، حيث سيعمل المصادم LHC فور وصوله إلى هدفه وهو 13.6 تريليون إلكترون فولت في السباق 3.
قال رودري جونز ، رئيس قسم الحزم في سيرن في البيان ، “هذه الحزم تم تعميمها عند طاقة الحقن واحتوت على عدد صغير نسبيًا من البروتونات. التصادمات عالية الكثافة والطاقة العالية هي على بعد شهرين”. لكن الحزم الأولى تمثل إعادة التشغيل الناجحة للمسرع بعد كل العمل الشاق للإغلاق الطويل “.
سمح إغلاق LHC لمدة ثلاث سنوات للعلماء بإجراء ترقيات جوهرية لأربع تجارب رئيسية على معجل الجسيمات. وفقًا لـ CERN ، ستتلقى كاشفات ATLAS و CMS وحدها المزيد من تصادمات الجسيمات أكثر من الجريتين السابقتين معًا. ATLAS (اختصار لـ A Toroidal LHC Apparatus) يكتشف الشظايا دون الذرية الدقيقة من تصادم الجسيمات ويستخدم للبحث عن بوزون هيغز ، المادة المظلمة وأبعاد إضافية. CMS (اختصار لـ Compact Muon Solenoid) هو كاشف للأغراض العامة يستخدم أنظمة مختلفة للرصدات المشابهة لـ ATLAS.
بالإضافة إلى ATLAS و CMS ، فإن تجربة ALICE لمسرع الجسيمات لتصادم الأيونات الثقيلة ستكون قادرة على اكتشاف تصادمات أكثر بمقدار 50 مرة بفضل ترقيتها ، بينما ستشهد أداة أخرى ، تسمى LHCb ، زيادة قدرتها على الكشف بمقدار ثلاثة أضعاف ، وفقًا لـ CERN.
“العدد غير المسبوق من الاصطدامات سيسمح للفرق الدولية من الفيزيائيين في CERN وفي جميع أنحاء العالم بدراسة بوزون هيجز بتفصيل كبير ووضع النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات وامتداداته المختلفة لأكثر الاختبارات صرامة حتى الآن ،” كتب مسؤولو CERN في البيان.
سيتم تنشيط تجربتين جديدتين على LHC للتشغيل 3. تسمى تجربة البحث المتقدم (FASER) وكاشف التشتت والنيوترينو في LHC (SND @ LHC) ، ومن المتوقع أن يستكشفوا فيزياء جديدة تتجاوز النموذج القياسي ، وقياس عدد المرات المادة المضادة النماذج واستكشاف فيزياء الأشعة الكونية وحالة غريبة من المادة تسمى بلازما كوارك غلوون.
سوف يستغرق الأمر عدة أسابيع من بدء العمل قبل أن يصبح المصادم LHC المجدد جاهزًا للقياسات العلمية الفعلية. وقال مسؤولو المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (CERN) إنه من المتوقع أن تبدأ هذه الدورات العلمية في الصيف.
بمجرد انتهاء Run 3 في عام 2024 ، سيقوم علماء CERN بإغلاقه لإجراء إصلاحات أخرى مخطط لها والتي ستشمل المزيد من الترقيات لمسرع الجسيمات الهائل. بمجرد اكتمال هذه الترقيات ، ستسمح هذه الترقيات للعلماء بإعادة تسمية مصادم الهادرونات الكبير “عالي اللمعان الكبير مصادم هادرون” بمجرد إعادة فتحه في عام 2028.
البريد الإلكتروني طارق مالك على tmalik@space.com أو اتبعه تضمين التغريدة. تابعنا تضمين التغريدةو فيسبوك و انستغرام.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”