مجموعه ای درباره رازهای زندگی : ایا بشر میتواند انرژی کهکشان و محیط اطراف خود را تحت کنترل خویش دراورد ؟

 

چه بر سر برخورد دهنده بزرگ هادرون‌ آمد؟

رشید عسگری:

شاید سر و صداهایی که برخورد دهنده بزرگ هادرون (LHC) به راه انداخت را به یاد داشته باشد

و یادتان بیاید که برای چندین روز و هفته، صفحه اول بسیاری از رسانه‌ها را با خبرهای خود پر کرده بود.

 

Large Hadron یا LHC

Large Hadron یا LHC

Large Hadron یا LHC

Large Hadron یا LHC

هادرون چیست ؟

شتاب دهنده

تنها چند هفته بعد از همه این سروصداها، 20 سپتامبر بود که سازمان تحقیقات هسته‌ای اروپا (CERN) اعلام کرد که نشت گاز هلیوم به دلیل وجود یک اتصال الکتریکی غلط، دو ماه کار برخورد دهنده را به عقب خواهد انداخت. ولی یک هفته بعد از آن دانشمندان گفتند که این مرکز تا بهار سال آینده نمی‌تواند به کار خود ادامه دهد.  گزارش شروع به کار بزرگترین اتم شکن جهان

 

این وقفه بسیار منطقی است. برای رسیدن به نقطه‌ای که دچار مشکل شده است، دانشمندان باید دمای آن نقطه  که 271درجه زیر صفر است را به دمایی قابل تحمل برسانند. بعد از آن هم اگر دانشمندان بتوانند مشکل را طبق زمانبندی حل کنند، دوباره زمان زیادی لازم است تا دما را به مقدار قبلی برسانند.

 

شتابدهنده برای کار، نیاز به مقاومت الکتریکی تقریباً صفر دارد. ساختن سیمی که دارای مقاومت الکتریکی صفر است تا به حال غیر ممکن بوده است. بهترین راه برای نزدیک شدن به مقاومت الکتریکی صفر، پایین بردن دمای اطراف کابل‌های شتابدهنده تا کمتر از منفی 252 درجه سانتی گراد است.  چطور برخورد دهنده بزرگ هادرون (LHC) کار می‌کند ؟

 

این امر به دلیل وجود موادی در داخل کابل‌ها به نام «ابر رسانا» است. این مواد در دماهای بسیار پایین جریان را به راحتی از خود عبور می‌دهند.

 

بدون مقاومت الکتریکی، شتابدهنده بهتر کار می‌کند زیرا دیگر نیازی به اختلاف پتانسیل اضافی نخواهد بود. با این حال این دمای بسیار پایین برای دانشمندان راضی کننده نبود، به همین دلیل آن‌ها یک قدم جلوتر رفتند و دمای شتابدهنده را تا 271 درجه زیر صفر پایین بردند تا 12هزار آمپر را از میان کابل‌ها حرکت دهند و سرعت پروتون را به 99.99درصد سرعت نور برسانند.

 

جیمز گیلیس، یکی از سخنگوهای CERN در این باره می‌گوید:«LHC از لحاظ برودتی از هر دستگاهی که در گذشته ساخته شده است پیچیده تر است. این گونه مشکلات در شتابدهنده‌های دیگر بسیار ساده هستند ولی در LHC نیاز به ماه‌ها تعمیرات دارد.»

 

به بیانی دیگر، کنترل دمای نیتروژن و هلیوم مایع در LHC با فشار دادن دکمه یخ‌ساز یخچال منزلتان قابل مقایسه نیست!

 

چهارشنبه 17 مهر 1387

نوبل برای فیزیک ذره‌ای

 

ماکوتو کوبایاشی و توشیهیدو ماسکاوا از ژاپن و یوشیرو نامبو از آمریکا جایزه نوبل فیزیک سال 2008 را برای کار نظری راهگشای‌شان درباره ذرات بنیادی دریافت کردند.

به گزارش خبرگزاری فرانسه این سه دانشمند به خاطر کارشان در توضیح بی‌قاعدگی‌ها در مفاهیم مربوط به ماهیت ماده و منشا کیهان، که در “مهبانگ” در 14 میلیارد دلار سال پیش به وجود آمد، برنده جایزه نوبل فیزیک امسال شدند.

 

کمیته نوبل اعلام کرد نامبو، 87 ساله، نیمی از جایزه را به خاطر کارش در دهه 1960 برای کشف ساز و کارهای “گسیختگی خودبه‌خودی” در فیزیک زیر‌اتمی است.

 

به گفته هیات داوران دو دانشمند دیگر نیمه دوم جایزه نوبل را به خاطر “کشف منشا تقارن گسیخته” دریافت کردند.

 

نامبو برای ایجاد مفهومی به نام “گسیختگی خودبه‌خودی تقارن” در ابررسانایی و در ذرات بنیادی مورد تقدیر گرفته است.

 

این نظریه‌ها ستون اصلی “مدل استاندارد فیزیک” هستند، که سه نظریه از چهار نیروی بنیادی طبیعت – نیروی قوی مولکولی، نیروی ضعیف مولکولی و الکترومغناطیس – را به هم می‌پیوندد. چهارمین نیروی بنیادی، نیروی جاذبه است.

 

کمیته نوبل اعلام کرد: ” گسیختگی خودبه‌خودی تقارن، نظم طبیعت را زیر سطحی به ظاهر درهم و برهم پنهان می‌کند. ثابت شده است که این مدل بسیار کارآمد است، و نظریه‌های نامبو آغازگر مدل استاندارد فیزیک ذرات بنیادی بودند. این مدل کوچکترین واحدهای ساختمانی همه مواد و سه از نیرو از چهار نیروی بنیادی طبیعت را در یک نظریه واحد، یکپارچه می‌کند.”

 

در دهه 1970، کوبایاشی و ماسکاوا به توضیح مفهوم تقارن گسیخته ادامه دادند. نظریه آنها این ضرورت را ایجاد کرد که مدل استاندارد ذرات بنیادی با سه خانواده جدید ذرات زیراتمی به نام کوآرک‌ها گسترش یابد.

 

فرضیه‌ آنها تقریبا سه دهه بعد در تجربیات آزمایشگاهی به تایید رسید.

 

کوبایاشی، 64 ساله، استاد ممتاز بازنشسته در سازمان پژوهش شتاب‌دهنده پرانرژی در تسوکوبا است و ماسکاوا، 68 ساله، همین عنوان را در انستیتوی فیزیک ذره‌ایی یوکاوا در دانشگاه کیوتو دارد.

 

نامبو استاد ممتاز بازنشسته در انستیتو انریکو فرمی در دانشگاه شیکاگو است.

 

آنچه اساس نظریه عدم تقارن را تحکیم کرد، این کشف بود که پس از “مهبانگ” ماده بسیار بیشتری نسبت به “ضدماده” به وجود آمده است.  این ماده اضافی بود که به هسته کیهان بدل شد، و آن را با کهکشان‌ها، ستاره‌ها و سیاره‌ها  پر کرد.

 

تلاش برای کشف علت این تخطی اسرارآمیز از تقارن، به حوزه گسترده‌ای از پژوهش‌ها دامن زده است.

 

بلندپروازانه‌ترین گام تجربی که در ماه گذشته در این زمینه برداشته شد، به کار افتادن “برخورددهنده هاردون بزرگ” Large Hadron Collider, بزرگترین اتم‌شکن دنیا در ژنو بود.

 

ماسکاوا گفت که بسیار خوشحال است، دانشمند پیشگام در زمینه کاری او، نامبو، برنده جایزه نوبل شده است.

 

ماسکاوا به جیجی پرس گفت: “من بسیار خوشحالم که آقای نامبو برنده جایزه نوبل فیزیک شد. فکر می‌کردم که او امسال بخت بیشتری برای جایزه نوبل داشته باشد.

 

از طرف دیگر  کوبایاشی گفت گه او از شنیدن خبر برنده شدن جایزه نوبل شگفت‌زده شده است.

 

او در مصاحبه‌ای با رادیو سوئد گفت: “برای من افتخار بزرگی است. نمی‌توانم باور کنم.” و افزود: “انتظار برنده شدن را نداشتم.”

 

“سازمان پژوهش شتاب‌دهنده پرانرژی” (KEK) نزدیک توکیو، نیز که کوبایاشی در آن کار می‌کند، از برندگان نوبل فیزیک امسال تقدیر کرد

سه شنبه 2 مهر 1387

برخورددهنده هادرون تا دوماه کار نمی‌کند

 

برخورد دهنده بزرگ هادرون بیش از آن چه که فکر می‌شد صدمه دیده است و تا دو ماه دیگر قابل استفاده نیست.

به گزارش سی‌ان‌ان کارشناسان در حال بررسی دقیق صدماتی هستند که به برخورددهنده هادرون وارد شده است. یکی از متخصصان گفت بخشی از این برخورددهنده که به آن صدمه وارد شده باید در شرایط خاصی تعمیر شود که وقت‌گیر است. یکی از این شرایط دمای محیط است که باید صفر مطلق ‌(273- درجه سانتی‌گراد) باشد.  چطور برخورد دهنده بزرگ هادرون (LHC) کار می‌کند؟

 

دانشمندان در مرکز LHC با استفاده از شتاب دهنده خطی این مرکز در حال تحقیق بر روی این هستند که دقیقاً چه اتفاقی قبل از شروع جهان و انفجار بزرگ رخ داده است.

 

 

 

 

WhatsApp us