کد خبر : 7530 پنج شنبه 24 اردیبهشت 1394 - 22:15:24
-قلب-فیزیک-در-مرز-سوئیس-و-فرانسه-می‌تپد

قلب فیزیک در مرز سوئیس و فرانسه می‌تپد

اکنون 2 سال از زمانی که فعالیت برخورددهنده‌ بزرگ هادرونی (Large Hadron Collidor به صورت مخفف LHC) برای انجام برخی تعمیرات و به روز رسانی‌ها متوقف شده بود، می‌گذرد.

قدر مسلم شتاب دهنده ای مانند این را نمی توان بیش از این غیرفعال نگه داشت! یک ماه پیش سرن اعلام کرد برخورددهنده بزرگ هادرونی بعد از یک دوره طولانی تعمیر و بازسازی، مجددا فعالیت خود را آغاز کرده است. فعالیت مجدد قدرتمندترین دستگاه شتاب دهنده ذرات در جهان، از پایان یافتن و تکمیل 2 سال کار و تلاش مداوم و ماه ها آزمون دقیق علمی خبر می دهد؛ همه اینها به جهشی بزرگ در عملکرد برخورددهنده عظیم در فصل دوم فعالیتش منجر خواهد شد.

آغاز دوباره

بنا به اظهارات مسئولان سرن، در ساعت 10 و 41 دقیقه قبل از ظهر یکشنبه 16 فروردین باریکه پروتونی با انرژی ورودی اولیه 450 گیگا الکترون ولت به تونل 27 کیلومتری شتاب دهنده تزریق (دانشمندان انرژی ذرات بنیادی را با واحد الکترون ولت بیان می کنند و «گیگا» ضریبی به اندازه یک میلیارد برابر است) و پرتو دیگری در جهت مخالف حرکت پرتو اول و با همان مقدار انرژی، در ساعت 12 و 27 دقیقه بعد از ظهر وارد تونل شتاب دهنده شد. شیوه کار به این ترتیب است که ذرات در درون تونل شتاب دهنده حرکت می کنند و بعد از این که به انرژی و سرعت های بسیار بالا (نزدیک به سرعت نور) رسیدند باهم برخورد می کنند. شتاب دهنده بزرگ هادرونی دستگاه ها و ابزارهای مختلفی دارد که هر کدام به شیوه ای به برخورد بین پروتون ها نگاه می کنند و نتیجه را ثبت می کنند.

این آزمایش به نوعی تنظیم یا کوک اولیه دستگاه هاست. هدف دانشمندان این است که مطمئن شوند باریکه های ذرات در مدار مناسب و پایدار در تونل شتاب دهنده حرکت می کنند، برخورد آنها و تولید ذرات ثانویه، در محل مطلوب و در لحظه مناسب رخ می دهد و آشکارسازها نیز می توانند بخوبی آنها را ثبت کنند. به این ترتیب می توانند جهتگیری و آرایش بهینه آشکارسازها را نسبت به هم و نسبت به ذرات برخورد کننده تنظیم کنند. پس از آن شتاب دهنده در حالت بیشترین توان خود دست به آزمایش علمی خواهد زد.

آماده سازی شتاب دهنده برای فعالیت در بیشینه توان

هم اکنون که برخورد دهنده بزرگ هادرونی تعمیر و به روز رسانی شده، تقریبا 2 برابر توان اولیه را دارد؛ یعنی توانی معادل با 6.5 ترا الکترون ولت برای هر باریکه. برآورد دانشمندان این است که بتوانند برخوردهای پروتون ـ پروتونی با انرژی 13 ترا الکترون ولت را در اواخر امسال عملیاتی کنند. از این مرحله به بعد است که باز هم عملکرد شتاب دهنده به ازای انرژی های بسیار بالا از حیث کیفیت، درستی و پایداری مدار مورد بررسی قرار می گیرد تا در نهایت مرحله اصلی آزمایش های علمی آغاز شود.

بازسازی و به روز رسانی برخورددهنده بزرگ هادرونی مراحل متعددی داشته است. استحکام بخشی و یکسان سازی اتصال های الکتریکی بین 10 هزار آهنربای الکتریکی فوق رسانای اطراف حلقه تونل شتاب دهنده، افزودن سامانه محافظت مغناطیسی، به روز رسانی سامانه های برودتی (خنک کننده) و سیستم خلأ بسیار قوی و سامانه های الکترونیکی از مهم ترین این موارد است. علاوه بر اینها ساختار حلقه یا تونل شتاب دهنده به گونه ای بازسازی شده تا فاصله ی زمانی پرتاب توده های ذرات زیر اتمی به داخل آن، از 50 نانو ثانیه قبلی به 25 نانوثانیه کاهش یابد تا احتمال و بخت ایجاد برخورد بین ذرات افزایش یابد.

به گفته دانشمندان سرن، در چند روز آینده انرژی پرتوهای ذرات در همین مقدار کنونی باقی خواهد ماند تا مهندسان کارهای مربوط به آزمون عملکرد دستگاه ها را به پایان برسانند. بعد از آن انرژی داده شده به ذرات برخوردی باز هم افزایش خواهد یافت، به گونه ای که وقتی سرن وارد مرحله یا فصل دوم فعالیت علمی پژوهشی خود می شود، مدل استاندارد فیزیک ذرات، موضوع ماده تاریک، پاد ماده و پلاسمای کوارک ـ گلئونی را با دقت و ضریب اطمینان بیشتر بررسی خواهد کرد.

منبع:جام جم آنلاین

کلید واژه ها: سرن - هادرون -
نظرات شما

[کد امنیتی جدید]