مصادم الهدرونات الكبير

عودة للموسوعة
قسم من المصادم
نظام الهدرونات الكبير والمعجلات المساعدة, منها معجلات البروتونات(PS (Proton Synchrotron وSuper Protron Synchrotron) SPS). كما يوجد المعجل الخطي الذي يسمح بتعجيل البروتونات وكذلك تعجيل أنوية ذرات الرصاص Pb لاستخدامها في إجراء البحث الفهمي حيث تبلغ كتلتها نحو212 مرة من كتلة البروتون.
خريطة توضح مسقط مصادم الهدرونات الكبير على الحدود بين فرنسا وسويسرا ، وهوتحت الارض على عمق 100 متر .

المسارع النووي الكبير أومصادم الهدرونات الكبير (بالإنجليزية: Large Hadron Collider)‏ (اختصاراً LHC) هوأضخم مُعجِّل جسيمات وأعلاها طاقة وسرعة، يستخدم هذا السينكروترون لمصادمة جسيمات دون ذرية وهي البروتونات بطاقة تصل إلىسبعة تيراإلكترون فولت (1.12 ميكروجول). يعجّل فيض من البروتونات في دائرة المعجل إلى سرعة قريبة من سرعة الضوء تصل طاقة حركتها 3.5 تيرا (1تيرا =1012) إلكترون فولت TeV، وفي نفس الوقت يقوم المعجل بتسريع فيض آخر من البروتونات في الاتجاه العكسي (في أنبوب دائري آخر موازي للأول) إلى سرعة قريبة من سرعة الضوء أيضا بحيث تصل طاقة حركته 3.5 تيرا إلكترون فولط. تحافظ على بقاء البروتونات المعجلة في أنبوب جميع فيض منها الدائري البالغ طوله 27 كيلومتر مغناطيسات قوية جدا تستهلك طاقة كهربائية عالية تستلزم التبريد بالهيليوم السائل ذودرجة حرارة نحوأربعة كلفن أي نحو270 درجة تحت الصفر المئوي..

بعد تسريع فيضي البروتونات إلى طاقة 3.5 تيرا إلكترون فولط في اتجاهين متضادين، يسلط فيضي البروتونات عند نقاط معينة للالتقاء والتصادم ببعضهما البعض، وتصبح طاقة التصادم بين جميع بروتونينسبعة تيرا إلكترون فولط. خصصت أربعة نقاط لتصادم البروتونات على دائرة المعجل الكبرى البالغ محيطها 27 كيلومتر. وأنشئت عند تلك النقاط مكشافات (عدادات) لتسجيل نواتج التصادمات، ومن المتسقط حتى تحتوي نواتج الاصطدام على جميع الجسيمات دون الذرية المعروفة لنا منها إلكترونات ومضاد الإلكترون وبروتونات ونقائض البروتونات وكواركات وغيرها، ويأمل الفهماء اكتشاف جسيمات أولية جديدة لا نعهدها.

مصطلح هادرون يشير إلى الجسيمات التي تحتوي على الكواركات ومن تلك الجسيمات البروتون والنيوترون. بينما يمتلك البروتون شحنة كهربائية موجبة لا يمتلك النيوترون شحنة كهربائية. لهذا السبب يمكن تعجيل البروتونات في المعجل أوالمصادم بواسطة تسليط مجال كهربائي عليها ومتواصلا عبر دائرة المعجل، ولا يمكن تعجيل النيوترونات. هذا يعني حتى مصادم الهدرونات الكبير ما إلا معجل للبروتونات، ويسمى الكبير حيث حتى دائرته يصل قطرها 27 كيلومتر على الحدود بين سويسرا وفرنسا بالقرب من مدينة جنيف وهومبني 100 متر تحت الأرض بحيث لا تصل إليه أشعة كونية تشوش على قياساته، كما أنه يعجل الجسيمات بحيث تصتدم حاليا (2016) بطاقة 14 تيرا إلكترون فولت .

أجريت تجارب بدأت في عام 2010 حيث أشتغل المصادم في طاقات عالية لم نصل إليها من قبل . ومن أبرز نتائجه حتى الآن(مايو2017) هوالتأكد من صحة نظرية النموذج العياري للجسيمات الأولية (مكونات المادة ). فقد اكتشف المصادم هادرونات عديدة جديدة، وبلازمنا كوارك-غلون ، كما شوهد في الميزونBs0-ميزون . تحلله إلى كاون وبيون وكذلك تحلله النادر إلى 2 من الميونات. ويعتبر من أكبر نجاحات مصادم الهدرونات الكبير Higgs-Bosons. Dies führte zur Verleihung des الاكتشاف المعملي ل بوزون هيغز. وقد منحت جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2013 إلى فرانسوا إنغلرت وبيتر هيغز صاحبي آلية هيغز . .

من المخطط حتى يعمل مصادم الهدرونات الكبير عام 2030 ، وسوف تعلى طاقته إلى نحو33 تيرا إلكترون فولت عن طريق استبدال مغناطيساته وأجهزة التوجيه فيه، كما يفترض أن تستبدل العدادات الداخلية في مكشافاته بعدادات أكثر حساسية في المستقبل..

الغرض منه

نواتج وقع افتراضي يمكن ان يسجلها مقياس CMS، ويمكن حتى تحتوي على بوزون هيغز.

أحدها سيتناول معظم الأسئلة الأساسية في الفيزياء، وهي مسائل متعلقة ببناء الكون وفهمها عن طريق فهم الجسيمات المكونة للكون، أنواعها وطرق التآثر بينها وفهم أعمق لقوانين الطبيعة ونشأة الكون، حاله، ومصيره.

ويوجد هذا المصادم في أنبوب محيط دائرة طوله 27 كيلومتر (17 ميل) على عمق 175 متر (574 قدم) تحت الحدود الفرنسية السويسرية بالقرب من مدينة جنيف.

تبنت المنظمة الأوروبية للبحث النووي (CERN) بناء مجمع مصادم الهادرونات الكبير، وذلك لشدة الشغف على ما يمكن تحصيله من اكتشافات عن الجسيمات الأولية، من خلال البحث الفهمي للجسيمات عند السرعات العالية، وبصفة خاصة التحقق من وجود بوزون هيغز الافتراضي والعائلة الكبيرة من الجسيمات الجديدة التي تنبأ بها التناظر الفائق..

يقوم بتمويل مصادم الهدرونات الكبير المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية، وتعاون على بنائه أكثر من 10000 فيزيائي ومهندس من 100 دولة ومئات من الجامعات والمختبرات.

وتتعلق الاكتشفات التي يفترض أن يحققها مصادم الهدرونات الكبير بالإجابة على مسائل أساسية في مجال الطبيعة، يخص الفيزيائيين منها قوانين التآثر بين القوى المتنوعة المؤثرة على الجسيمات الأولية، وكيفية بناء الكون من تلك الجسيمات والزمان والمكان، والتأثير الكمومي لميكانيكا الكم والنظرية النسبية، حيث حتى ما توصلنا إليه حتى الآن من نظريات لا يزال غامضا في مجمله. ذلك لأن جميع من تلك النظريات يستطيع تفسير ركن من أجزاء الطبيعة ولا يستطيع تفسير أركان أخرى أوسع. من ضمن المسائل المرجوحتى تجيب عليها نتائج مصادم الهدرونات الكبير المسائل الآتية:

  • هل يوجد بوزون هيغز حقا الذي تفترضه نظرية هيغز؟
  • كيفية إعطاء جسيمات هيغز (أوحقل هيغز) جسيمات مثل الإلكترون، البروتون والنيوترون كتلتها وعلاقة القوة الضعيفة وانكسار التناظر خلال التفاعلات بين الجسيمات.
  • مسألة التناظر العظيم وهي خاصة بالنموذج الأساسي لهجريب الجسيمات الأولية وكذلك مسألة تناظر بوانكاريه، وظاهرة وجود نقيض لكل جسيم نجده في الطبيعة، مثل نقيض الإلكترون ونقيض البروتون إلى غير ذلك.
  • ما هوتفسير حتى الإلكترون أخف من البروتون 1840 مرة ،يا ترى؟ ولماذاقد يكون نقيض البروتون أثقل 1840 مرة من نقيض الإلكترون،يا ترى؟ وتفسير كتل الكواركات وجميع الجسيمات الآخرى، لما تلك الكتل بالذات؟
  • هل توجد أبعاد للكون أكثر من الثلاثة أبعاد المكونة من س،ص، ع (أوفوق-تحت، أمام-خلف، يمين-يسار)، بالإضافة إلى بعد الزمن،يا ترى؟ كما تفترضه نظرية الأوتار.
  •  ?
  • ما هي طبيعة المادة المظلمة التي نشاهد تأثيرها في تشكيل الكون وتمثل 23% من مادة الكون؟

وتساؤلات أخرى تتعلق بـ:

  • هل التآثر الكهرومغناطيسي والقوة الشديدة المتحكمة في بناء نواة الذرة والقوة الضعيفة ، هل هي صور مختلفة لقوة جامعة وحيدة، كما تفترضه نظرية التوحيد الكبرى؟
  • ما سبب حتى قوة الجاذبية أضعف ببلايين بلايين المرات من القوى الأساسية في الكون؟
  • هل توجد كواركات أخرى غير معروفة؟
  • ما هوسبب انكسار التناظر بين المادة ونقيض المادة (CP violation)؟
  • ما هي طبيعة بلازما الكوارك-غلوون عند نشأة الكون؟

وسوف يختبر ذلك بواسطة مصادم الأيونات ALICE التابع لمصادم الهدرونات الكبير.

كيفية التشغيل

يحتوي نفق مصادم الهدرونات على أنبوبين دائريين متوازيين يبلغ قطر مبتر الأنبوب 2.5 سنتيمتر، ومحيط دائرة الانبوب 27 كيلومتر. يُعجل في الأنبوبين فيضين من البروتونات في اتجاهين متعاكسين. ويتقاطع الأنبوبان عند أربعة نقاط موزعة على دائرتي المعجل بحيث تحدث تصادمات بين البروتونات.

وترسل البروتونات في الأنبوبين في هيئة حزم يبلغ قطر مبترها 16 ميكرومتر وطول الحزمةثمانية سنتيمتر. تحتوي جميع حزمة على نحو115 مليار من البروتونات. وعند التشغيل بالكامل تحتوي دائرتي المصادم على نحو2800 من حزم البروتونات تدور فيه بمعدل تردد مقداره 11 كيلوهرتز. وعند تقاطع حزم البروتونات يحدث تصادم بينها، أي بمعدل 25 نانوثانية.

التجارب

هجريب المكشاف CMS ويزن نحو12.000 طن أثناء هجريبه تحت الأرض (عام 2007).

يحدث التقاء واصطدام فيضي البروتونات المتعاكسان عند نقاط معينة على مسار المعجل وتنصب عند تلك النقاط أجهزة القياس الضخمة التي تمكّن من تسجيل جميع الجسيمات الناشئة عن اصطدام بروتونين. وتوجد أجهزة القياس المعدة في غرف تحت الأرض ومنها المكشاف أطلس ATLAS ومكشاف الميونات CMS وLHCb وتجربة أليس ALICE وTOTEM (أنظر الشكل). ويبلغ وزن مكشاف أطلس نحو7000 طن والمكشاف CMS نحو12000طن، وقد أُعدّ هذان المكشافان (عدادات جسيمات) خصيصا من أجل التأكد من قياس جميع منهما على حدة، فإذا سجل أحدهما جسيما غريبا ذا مواصفات معينة، يمكن التحقق من صحة ذلك عن طريق المقياس الآخر.

أي حتى التجربتين تعملان على اكتشاف جسيمات أولية جديدة لا نعهدها تدخل في تكوين الكون، أوحتىقد يكون لها دور في نشأة الكون وتكوينه في الماضي. الفكرة وراء الموضوع هوحتى اصطدام بروتونين تبلغ كتلة الواحد منهما 0.94 جيجا إلكترون فولت ، وكل منهما مسرع إلى سرعة قريبة جدا من سرعة الضوء في عكس اتجاه الآخر (سرعة البروتون هنا تكون أقل من سرعة الضوء بنحو11 كيلومتر /الثانية فقط) ؛ فتصل طاقة جميع منهما 5و6 تيراإلكترون فولت . ولأنهما يتحركان في اتجاه معاكس فإنهما يصطدمان بطاقة قدرها 13 تيرا إلكترون فولط . , هذه الطاقة كافية لإنتاج أعدادا كبيرة من مختلف الجسيمات الأولية منها الكبير ومنها الصغير وذلك عن طريق تحول الطاقة عند الاصطدام إلى مادة (جسيمات أولية) طبقا لمعادلة تكافؤ المادة والطاقة لأينشتاين. فطاقة 13 تيرا إلكترون فولت - وهي طاقة اصطدام بروتونين - تكفي لأن يتولد منها نحو13800 من البروتونات، حيث كتلة البروتون 0.94 جيجا إلكترون فولت فقط. ولكن لا ينتج من الاصطدام بروتونات فقط وإنما تنتج جسيمات كثيرة مختلفة الكتل، ويطمع الفهماء في العثور على بوزون هيغز ، ويفترض فيه أنه أثقل من البروتون نحو200 مرة. في عام 2012 شاهد الفهماء بوادر بوزون ثقيل تبلغ كتلته 125 مرة كتلة البروتون، وكان ذلك نجاحا كبيرا حققه مصادم الهدرونات الكبير.

  • علّمتنا النظرية النسبية الخاصة لأينشتاين والتي صاغها عام 1945 حتى الكتلة مكافئة للطاقة، ولا يدخل في العلاقة بينهما سوى مربع سرعة الضوء في الفراغ c2. أي أن:
E = m c2

حيث:

  • E = الطاقة بالجول،
  • m = الكتلة كيلوجرام،
  • c = سرعة الضوء في الفراغ = 3. 8 عشرة متر/ثانية تقريباً.

وحيث حتى كتلة البروتون تبلغ 0.938 غيغا إلكترون فولت مضروبة في مربع سرعة الضوء فإن البروتونين المتصادمين بطاقة 13 تيرا إلكترون فولت تكفي لإنتاج أكثر من 13800 بروتون عند تحول طاقتهم (البالغة 13 مليون مليون إلكترون فولت) إلى مادة. لكن طاقة البروتونات المعجلة لن تتحول إلى بروتونات فقط، وإنما ينشأ عنها كواركات وميزونات وجسيمات أولية كثيرة ومختلفة الكتل والصفات . كما تسمح طاقة التصادم العالية بإنتاج جسيمات أولية قد تكون 200 مرة أثقل من البروتون. ويأمل الفهماء في اكتشاف أنواعا جديدة من الجسيمات لا نعهدها.

فيعشرة سبتمبر 2008 أتمّ فيضا البروتونات تسارعهما في المعجل بنجاح وبقيت في المدار الرئيسي للمصادم LHC للمرة الأولى من دون حتى تصطدم بجدار الأنبوبين.، ولكن بعدتسعة أيام، توقفت العمليات نتيجة لخطأ خطير في التوصيلات الكهربائية لأحد المغناطيسات فائقة التوصيل الذي يبرد بالهيليوم السائل عند درجة أربعة كلفن.. وقد استغرق إصلاح الأضرار الناجمة وتثبيت ميزات إضافية للسلامة أكثر من سنة.

وبتاريخ 20 نوفمبر 2009، أتم فيضا البروتونات دورتهما للمرة الثانية بنجاح، مع حدوث أول تصادم بروتون-بروتون تم تسجيله بعد ثلاثة أيام من حقن طاقة 450 GeV لكل شعاع. مما جعل مصادم الهدرونات الكبير أعلى مصادم جسيمات طاقةً في العالم وذلك في يوم 30 نوفمبر 2009، حائزا على الرقم العالمي الجديد وهو1.18 TeV (تيرا إلكترون فولط) لكل شعاع ومتجاوزا الرقم العالمي السابق الذي ناله تيفاترون في فيرميلاب في باتافيا بولاية إلينوي.

  • بالنسبة إلى الاختبارات بواسطة أيونات الرصاص الثقيلة، فيمكن بواسطتها الوصول إلى طاقة إجمالية للاصطدام قدرها 1146 تيرا إلكترون فولت. ومن المخطط حتى يقوم مكشاف أليس ALICE-Detector بتسجيل نواتج اصطدام فيضي أيونات الرصاص وهذا المكشاف قد بني خصيصا لهذا الغرض. ولكن يمكن أيضا للمكشاف أطلس وكذلك مكشاف CMS القيام بدراسة تصادم الأيونات الثقيلة عند تلك الطاقات العالية جدا.

مكشاف أطلس

مكشاف أطلس هوعداد ضخم جدا يبلغ طوله 45 متر ويزن 7000 طن ويبلغ قطره 22 متر. ويتألف من أربعة أنظمة لعدادات الجسيمات تغلف جميع طبقة منها الطبقة التي تحتها. كما هوالحال عند إجراء تجارب تصادمات الجسيمات الأولية السريعة تحيط الأنواع المتنوعة من عدادات الجسيمات بنقطة الاصطدام وتغلفها هنا في أربعة طبقات متتالية، بحيث تسجل جميع طبقة نوعا آخر من الجسيمات وسرعاتها، كما تسجل خصائص أخرى للجسيمات مثل شحنتها الكهربائية وكتلتها، كما تتيح فهم طاقتها عن طريق قياس مسار جميع جسيم وانحرافه بالمجال المغناطيسي.

لولب مركب للميون

هومكشاف لجسيم الميون وجسيمات أخرى تنشأ عند اصتدام البروتونات بعضها البعض، ويرجى من هذا العداد اكتشاف جسيم بوزون هيغز الجاري البحث عنه. وصمم اللولب المركب كعداد يستطيع تسجيل وقياس عدة خصائص تتعلق باصتدام البروتونات عند طاقة عالية جدا تبلغ 14 تيرا إلكترون فولت وهي سرعات تخضع للنظرية النسية يقوم المصادم بتسريعها إلى هذا الحد. بينما تبلغ كتلة البروتون 1 جيجا إلكترون فولط يأمل الفهماء من اكتشاف بوزونات تبلغ كتلتها بين 100 و200 جيجا إلكترون فولت. أي أثقل من الروتونات نفسها بنحو100 إلى 200 مرة، إذ تتحول طاقة الحركة للبروتونات (المعجلة تعجيلا سريع جدا جدا ) إلى مادة وقد تظهر في هيئة تلك البوزونات التي تفترض وجودها نظرية هيغنز .

الميونات هي جسيمات أولية صغيرة الكتلة بين الإلكترون والبروتون، لذلك تظهر كثيرا في المعجلات الكبيرة والصغيرة، وهي من أوائل الجسيمات التي يفترض أن يُستدل عليها عن حسن عمل المكشاف.

معلومات عامة

يشار إلى هذا المعجل بالأحرف الأولى من اسمه بالإنجليزية LHC وحاليا هوأكبر مُعجِّل جسيمات في العالم يستخدم في مصادمة أشعة بروتونية طاقتهاسبعة تيرا (7×1210) إلكترون فولت. في جوهره هوأداة فهمية تجريبية الهدف منها اختبار صحة فرضيات وحدود النموذج الفيزيائي القياسي الذي يصف الإطار النظري الحالي لفيزياء الجسيمات.

يعد مصادم الهدرونات الكبير أكبر معجلات الجسيمات في العالم حاليا وأعلاها طاقةً، وقد بدأت فكرته في أوائل الثمانينيات وتلقى الموافقة الأولى من مجلس CERN في ديسمبر 1994 وبدأت أعمال الإنشاءات المدنية في أبريل 1998.

بعد تمام الهجريبات في المصادم وتبريده إلى درجة حرارته التشغيلية النهائية وهي تقريبا 1.9 ك (-271.25 مئوية)، وبعد حتى أجري حقن مبدئي لحزم جسيمات فيما بينثمانية و11 أغسطس 2008، جرت المحاولة الأولى لتدوير شعاع في المصادم بأكمله يومعشرة سبتمبر 2008 في الساعة 7:30 بتوقيت جرينتش. والمصادمة الأولى عالية الطاقة وكان من المخطط حتى تحدث بعد افتتاح المصادم رسميا في 21 أكتوبر 2008 إلا أنه أقر تأجيلها لنهاية نوفمبر من نفس العام لأسباب تقنية ومع ذلك تأخرت العملية أكثر حتى نوفمبر 2009.

عند تشغيله وبدء التجارب العملية من المنتظر حتى ينتج المصادم الجسيم الغير معروف بوزون هيغز والذي ستؤدي مشاهداته إلى تأكيد تنبؤات النموذج القياسي ومن الممكن حتى تفسر كيف من الممكن أن تكتسب الجسيمات الأولية خصائص مثل الكتلة. توكيد وجود بوزون هيغز (أوعدمه) سيكون خطوة هامة على طريق البحث عن نظرية التوحيد الكبرى يُقصد منها توحيد ثلاث من القوى الأساسية الأربعة المعروفة وهي الكهرومغناطيسية والنووية القوية والنووية الضعيفة تاركة الجاذبية فقط خارجها، كما قد يعين بوزون هگز على تفسير لماقد يكون الجذب ضعيفا مقارنة بالقوى الأساسية الأخرى. إلى جوار بوزون هگز يمكن حتى تنتج جسيمات نظرية أخرى من المخطط البحث عنها، منها الكواركات الغريبة والثقوب السوداء الصغروية والأقطاب المغناطيسية الأحادية والجسيمات فائقة التناظر.

أثيرت مخاوف حول أمان المصادم من حيث حتى تصادمات الجسيمات عالية الطاقة قد تنجم عنها كوارث، منها إنتاج ثقوب سوداء صغروية ثابتة وغريبات، ونتيجة لهذا نشرت عدة تقارير لحساب CERN تلتها أوراق بحثية تؤكد على أمان تجارب مصادمة الجسيمات. إلا حتى إحدى الأوراق البحثية نشرت يومعشرة أغسطس 2008 تصل إلى نتيجة معاكسة مفادها حتى "في حدود الفهم العالية يوجد خطر غير محدد من إنتاج ثقوب سوداء صغروية ثابتة في المصادمات"، وتقترح الورقة خطوات يمكن حتى تساعد على تقليل الخطر

التصميم التقني

النفق الموجود به مصادم الهدرونات الكبير.

يعتبر هذا المصادم هوالأضخم والأعلى طاقة مصادم لتسريع الجسيمات في العالم. ويتكون من نفق دائري مطوق بمسافة 27 كم (17 ميل) على عمق ما بين 50 إلى 175 متر تحت سطح الأرض، وقطر النفق الذي توجد به مغناطيسات تعجيل البروتونات 3.8 امتار، والنفق مغلف بالخرسانة الاسمنتية، تم انشاؤه ما بين 1983 و1988. وقد كان يستخدم سابقا كمخزن لمصادم الكترون-بوزيترون العملاق، ويعبر النفق الحدود السويسرية الفرنسية عند أربعة أماكن وإن كان معظمها داخل فرنسا. وتحتوي المباني السطحية على المعدات المكملة مثل الضواغط، ومعدات التهوية، ومراقبة الإلكترونات ومصانع التبريد. يحتوي نفق المصادم على حزمة من أنبوبين متجاورين يبلغ قطر جميع منهما نحو2.5 سنتيمتر، جميع منهما يحتوي على حزمة بروتونات والبروتون هوأحد أنواع الهدرونات)، أي الجسيمات الأثقل من الإلكترون. وتُعجل الحزمتان في إتجاهين متضادين خلال النفق، ويوجد عدد 1.232 من المغناطيسات ثنائية الأقطاب (dipole magnet) والتي تحصر الحزمة في المسار الدائري السليم داخل جميع انبوب. بينما أضيف لها 392 مغناطيس رباعي الأقطاب (Quadrupole magnets) للإبقاء على هجريز الحزمة [الفيض)، وبغرض حمل فرص التفاعل (الاصتدام) بين البروتونات السريعة في أربعة نقاط للتفاعل، حيث يُوجـّه فيضي البروتونات للاصتدام ببعضهما البعض. وبالإجمالي تم هجريب أكثر من 1600 مغناطيس شديد التوصيل بوزن يزن الواحد منها نحو27 طن.

هناك حاجة لحوالي 96 طنا من الهيليوم السائل للإبقاء على درجة حرارة تشغيل المغناطيس (1.9 كلفن) جاعلا من المصادم أكبر وحدة تبريد فائق في العالم بما تحتوي عليه من سائل الهيليوم المبرد .

تسرع البروتونات مرة أومرتان يوميا من 450 جيجا الكترون فولت إلىسبعة تيرا إلكترون فولت، ويزداد المجال الضخم للمغناطيس الثنائي من 0.54 تسلا إلى 8.3 تسلا.

ستحمل طاقة جميع بروتون بعد ذلك إلىسبعة TeV (تيرا إلكترون فولت)، أي حتى تصادم جميع بروتونين سيعطى طاقة إجمالية قدرها 14 TeVتيرا إلكترون فولت. عند هذه الطاقة سيكون للبروتونات معامل لورنتز يقدر بـ 7,500 (أي تزداد كتلة البروتون 7500 مرّة طبقا للنظرية النسبية بسبب حركتها المقاربة لسرعة الضوء)، فهي تتحرك في المصادم بسرعة 99.9999991% من سرعة الضوء. هذا يعني أنها تستغرق أقل من 90 ميكروثانية (μs) لإجراء لفة واحدة كاملة في الحلقة الرئيسية. أي أنها يمكن حتى تبتر 11,000 دورة في الثانية الواحدة. بدلا من إرسالها بحزم متواصلة، يفترض أن ترسل على دفعات حزمية عددها 2,808 دفعة، للسماح بحدوث التفاعلات بين الفيضين على مراحل متبترة، لا يقل الزمن بينها عن 25 نانوثانية(ns)، أي 0.000000025 من الثانية. مع ذلك تم تشغيله بدفعات أقل عند بدء تسليمه، بإعطائه مهلة75 ns.

التكلفة

وفقا لإحصائيات يناير 2010 تقدر التكلفة الاجمالية للمشروعستة مليار يورو(9 مليار دولار أميريكي) تقريبا كما حتى سيرن صرحت بأن تكاليف الصيانة قد تصل إلى 16.6 مليون يورو. تمت الموافقة على البناء في 1995 بميزانية 1.6 مليار يوروبلإضافة إلى 140 مليون يورولتغطية تكلفة التجارب. ومع ذلك ففى عام 2001 تمت مراجعة التكلفة فتبين انها تخطت ما مقدر لها بحوالى 300 مليون يوروللمعجل أوالمسرع و30 مليون يوروللتجارب ومع انخفاض ميزانية الوكالة تم تأجيل موعد الانتهاء من سنة 2005 إلى سنة 2007.

تم انفاق 120 مليون يورومن الميزانية المضافة على المغناطيس عالى التوصيل . كما كان هناك الكثير من المصاعب الهندسية حدثت أثناء إنشاء كهف تحت الأرض للولب مركب للميون Compact Muon Solenoid.وكان هناك مصاعب أخرى بسبب تقديم اجزاء أومعدات بها خلل للوكالة من خلال بعض معامل الابحاث المشاركة مثل معمل أرجون الوطني الأمريكي ومعجل فيرميلاب.

النتائج الأولية للتجربة

  • في 20 نوفمبر 2009 أمكن تسريع حزمة من البروتونات مرة أخرى بنجاح. تم تسجيل أول تصادمات بروتون-بروتون بطاقة بلغت 450 GeV (جيجا إلكترون فولت) للجسيم الواحد في 23 نوفمبر 2009.
  • في 18 ديسمبر 2009 تم إيقاف المصادم بعد الفحص الأولي الذي نتج عنه طاقات تصادمات بروتونية وصلت 2.36 TeV (تيرا إلكترون فولط) ، بدفعات مضاعفة من البروتونات الدائرة لساعات وبيانات من أكثر من مليون تصادم بروتون-بروتون.
  • في فبراير 2010 تمت إعادة تشغيل المصادم الكبير بعد بعض عمليات التحسين له للوصول به إلى 3.5 TeV خلال فترة التشغيل للعام 2010. سيظل المصادم عاملا على هذا المنوال وبنصف طاقته الإجمالية لقرابة 18 شهر إلى سنتين ومن ثم سيتم إيقافه ثانية لإجراء صيانة شاملة قد تبلغ كلفتها 16 مليون يورووبعدها ستتم إعادة تشغيله بطاقة التصادمات الإجمالية 14 TeV أي في 2013.
  • في 30 مارس 2010 تمت بنجاح أول خطة للتصادمات بين حزمتين طاقة جميع منهما 3.5 تيرا إلكترون فولت، وبالتالي دخولها رقما قياسيا جديداً لأعلى طاقة تصادمات للجسيمات من خلق البشر.
  • انتهت أول جولة للبروتونات في الرابع من نوفمبر، 2010، وبدأت جولة جديدة من أيونات الرصاص فيثمانية نوفمبر 2010، وستستمر حتى أوائل ديسمبر 2010. سيسمح هذا لتجربة أليس بدراسة المادة عن كثب تحت ظروف مماثلة إلى حد كبير لتلك التي حدثت بعد الانفجار العظيم.

بخلاف ما كان متسقطاً إيقاف المصادم خلال 2011، فقد أكّد الدكتور ميرس حتى المصادم سيستمر بعمله حتى نهاية عام 2012 وذلك إثر مستجدات مثيرة حول إمكانية اكتشاف جسيم الرب أو"المادة المسؤولة عن تخليق المواد" وتأكيد وجود بوزونات هيغس خلال سنتين بدلاً من خمسة. الجدير ذكره حتى جميع النتائج حتى اليوم لم تسفر عن حقائق مأمولة مثل تخليق ثقوب سوداء صغرية، الأمر الذي كان قد مثل خيبة أمل لنظرية الأوتار والتي تنبأت بإمكان حدوثها عند طاقات تتراوح بين 3.5 و4.5 ترليون إلكترون فولت، ومع ذلك فهذا لا يعني حتى النظرية قد فشلت وإنما بحاجة لإعادة دراستها عند مستويات طاقة أعلى طالما حتى المصادم في طريقه إلى حمل طاقة التصادمات حتىسبعة ترليون إلكترون فولت.

في أواخر مارس من العام 2011، وبينما يعكف الفهماء على دراسة العينات التي حصلوا عليها من خلال التجارب الأولية، لوحظ وجود سلوك حديث لجسيمات غريبة ونادرة بكمية متعادلة من المادة والمادة المضادة، تدعى ميزون ب - B meson، وهذه الجسيمات يعتقد بأنها المسؤولة عن كوننا الحالي وفقاً لفرضية الانفجار العظيم. ما يزيد من احتمالية وجود مثل هذه الجسيمات هوالكم الضخم من الطاقة الذي يتم استخدامه في هذا المصادم مقارنة بالمصادمات الأخرى.

اكتشاف عام 2012

في عام 2012 جرت محاولات لإنتاج بوزون هيغز وجسيمات أخرى ثقيلة للتعهد عليها. وفي يوم أربعة يوليو2012 أعرب مركز البحوث عن اكتشاف جسيم أولي حديث تصل كتلته بين 125 إلى 127 GeV/c2 ، وشك الفهماء في حتىقد يكون هذا الجسيم هوبوزون هيغز.

ومنذ ذلك الحين بينت الدراسات حتى ذلك الجسيم الأولي الجديد يتصرف ويتفاعل وينحل بنفس الكيفية التي تنبأ بها هيغنز في نظريته المطابقة لـ نظرية النموذج العياري؛ كما حتى هذا السجسيم الأولي الجديد لها "باريتي" parity ثنائي وعزم مغزلي spin صفر. , وهما أيضا خاصتان متعلقتان ببوزون هيغز. كان معنى ذلك حتى هذا الجسيم الجديد هوأول جسيم يكتشف من نوع جسيم سكالار scalar في الطبيعة. . ووجد الفهماء حاجة في استمرار البحث واجراء تجارب أكثر دقة للتأكد من حتى هذا الجسيم الثقيل الجديد متوافق مع مواصفات نظرية النموذج العياري أم توجد بوزونات هيغز مختلفة الكتلة، طبقا لما تنادي به نظريات أخرى.

سمي بوزون هيغز باسم بيتر هيغز أحد ستة فهماء في الفيزياء اقترحوا في عام 1964 ما يسمى آلية هيغز وهي خاصة بجسيم مثل هذا. وفي ديسمبر 2013 حاز العالمان بيتر هيغز و"فرانسوا إنجلرت " على جائزة نوبل في الفيزياء لتنبؤات نظريتهما بشأن بوزون هيغز.

وعلى الرغم من حتى اسم هيغز مقترنا بهذه النظرية فإن بعض الفهماء قاموا خلال السنوات بين 1960 و1972 بتطوير أجزاء من هذه النظرية، جميع على حده.

حبس المادة المضادة

كانت أخبار قد أكدت في أوائل أبريل، 2011 نتائج مصادم الهدرونات اكتشاف سابقه، تيفاترون التي كان قد لاحظها عام 2008. عثر الفهماء حتى الكوارك العلوي وهوالكوارك الأثقل بين الكواركات الستة يتصرف على نحوشاذ عند الطاقات العليا (فوق 450 غيغا إلكترون فولت) حيث حتى 45% من الكواركات العلوية تعبر مسار حزمة البروتونات بينما المتسقط 9%. إذا صحت هذه التأكيدات فإن الفهماء بذلك قد اكتشفوا قوة أساسية جديدة إضافة للقوى الأربعة المألوفة مسؤولة عن تآثر الكواركات العلوية وهذا يستدعي إعادة نمذجة النموذج العياري. في مايو2011 تم تأكديد نتائج أبريل مرة أخرى بعد حتى كانت هناك شكوك في صحة البيانات حيث استطاع الفهماء حبس 309 ذرة من نقيض الهيدروجين لزمن قياسي قدره 1000 ثانية وهورقم قياسي حديث يفوق الرقم السابق بكثير والذي كان لفترة لا تتجاوز سدس الثانية، وبتصادم 38 ذرة. هذا شجع الفهماء على تطوير مكشاف ألفا والتخطيط لتصميم مجس حديث مختص أطلق عليه مكشاف ألفا 2 ليصبح جاهزاً للعمل في 2012 الأمر الذي يسمح للباحثين بتجميع بيانات إضافية قبل إغلاق مصادم الهدرونات (بغرض التطوير أيضاً).

الموارد الحاسوبية

تم إنشاء شبكة مصادم الهادرون الكبير للحوسبة أوبالانجليزية LHC Computing Grid وذلك للتحكم بالكم الضخم من البيانات التي تنتج من مصادم الهدرونات. وهى تضم خطوط ألياف ضوئية محلية بجانب خط إنترنت عالى السرعة لمشاركة البيانات بين الوكالة والمعاهد والمراكز الفهمية على مستوى العالم.

نظام الحوسبة الموزع أوبالانجليزية Distributed Computing واسمة مصادم الهدرونات الكبير@المنزل أوبالانجليزية LHC@Home تم العمل فية ليدعم بناء وتقويم المصادم وهويستخدم نظام بوينك لمحاكة كيفية انتنطق الجزيئات في القناة . وبهذة المعلومات سيتمكن الفهماء من ضبط المغناطيسات للحصول على أفضل دوران مستقر للجسيمات المشحونة في حلقات المصادم.

أمان مصادمة الجزيئات

كانت أثيرت مخاوف حول أمان مخطط التجارب التي ستجرى بواسطة المصادم في وسائل الاعلام والمحاكم. وبالرغم من حتى تلك المخاوف لا تدعم أسسا فهمية نظرية تستند إليها إلا حتى التوافق العام في الآراء في المجتمع الفهمي هوأنه لا يوجد اي تصور واضح للخطر الناتج عن اصطدام الجسيمات في مصادم الهدرونات الكبير LHC.

يقول بعض الخبراء إلى ان تصادم الجزيئات قد ينتج عنه ثقب أسود قد يلتهم الأرض كلها. في حين يشير البعض إلى إمكانية إنتاج المادة الغريبة strangelet التي يمكن حتى تلتهم الأرض أيضا. في حين يمضى بعض الخبراء إلى حتى الهجريبة أومعاملات الكونية ليست في حالة مستقرة وأن هذا الاختيار قد يعطي إشارة الانتنطق نحوحالة أكثر استقرارا (يشبه تأثير الفراشة) ينقلب جزئ كبير من الكون فيه إلى فراغ أو"فقاعة فراغ" vacuum bubble.

أما مصادر التخوف الأخرى فهي نشوء أقطاب مغناطيسيية أحاديية تسبب في تلاشي البروتونات، إضافة إلى الإشعاعات المنبعثة عنها. وقد أسست سيرن CERN (مركز البحوث النووي الأوروبي) صفحة ترد فيها بشكل مقتضب على هذه المخاوف لكن لا تجزم بعدم إمكانية وقوعها. وأما عن الثقوب السوداء فهي تقول أنها يمكن حتى تتكون ولكن عمرها سيكون من القصر بحيث لا تتمكن من امتصاص أية مادة بداخلها مما لا يجعلها اي مصدر للقلق، في حين يرد البعض بأن إنتاج ثقب أسود مستقر فرضية واردة. [1]

مشاكل تقنية

  • في 19 سبتمبر 2008 احدث خلل في التبريد انحناء في 100 قطب مغناطيسي في القطاعات 3-4 متسببا في تسرب ما يقاربستة طن من الهيليوم في القناة وبالتالي ازدياد في درجة الحرارة حوالي 100 درجة كلفن. هذه الحادثة تسبببت بتأخير عمليات الأصلاح وتأجيل التجربة قرابة العام حيث تم إصلاح الأجهزة التي تعطلت وإعادة تبريد المغانط المتأثرة . تم مؤخرا الإعلان عن موعد الانتهاء من الإصلاح وبدأت التجربة عملا مع نوفمبر 2009.
  • تمكن بعض قراصنة الكمبيوتر من الولوج إلى أحد حواسيب المركز وهجر رسالة سخرية من الفهماء ونظام أمنهم الحاسوبي.

توقف المصادم وعودته للعمل في نوفمبر 2009

كان حريق قد شبّ في أحد موصلات الطاقة في الجهاز، في 19 أيلول (سبتمبر) 2008، ما تسبّب بإيقاف تشغيل المُصادم. وتوجّب على الفهماء، حينها، انتظار تبريده قبل الشروع بصيانته وإصلاح أعطاله، واستبدال الملفات المحروقة فيه. وتضمّنت تلك العملية إعادة تفحّص عشرة آلاف ناقل للكهرباء من النوع الفائق التوصيل Super Conductor، تساهم في التيار العالي الذي يتدفق في الجهاز، والذي أدى خلل فيه إلى احتراق المُصادِم في العام الماضي.

عاد المصادم بعد توقّفه لأكثر من عام مستهلاً طاقته بنصف الطاقة الإجمالية، وفي حديث إلى وسائل الإعلام، نطق رولف هووِر المدير العام لمركز سيرن:

«اخترنا طاقة 3.5 تيرا - إلكترون فولت كبداية لأنها تتيح لمشغلي «مُصادم الهدرونات» حتى يُطوّروا خبراتهم في تشغيل الجهاز بأمان، أثناء السلسلة الجديدة من الاختبارات»

.

اكتشاف بوزون هيغز

يوم الأربعاء أربعة يوليو2012 أعرب الفهماء العاملون في المختبر في جنيف، عن اكتشافهم لأحد الجسيمات الدقيقة المعتبرة من ضمن الجسيمات الأولية (مكونات ذرية وما يشبهها)، نطقوا: إنه من الممكنقد يكون هذا الجسيم الدقيق هوالجسيم المفترض المعروف باسم «بوزون هيغز». وبعد قيام الفهماء بإجراء فحوص تفصيلية عن خواصه أعرب الفهماء في مؤتمر صحافي أنهم اكتشفوا «بوزون هيغز» . وطبقا للعالم الفزيائي هيغز فقد تنبأ في عام 1964 بوجود جسيم أولي مثل هذا (بوزون هيغز) بناءا على تحليلاته الفيزيائية، وتنبأ بأنه يلعب دورا حيويا في تشكيل الكون. إذا اكتشاف بوزون هيغز في مصادم الهدرونات الكبير يعتبر أعظم إنجاز فهمي منذ رحلة أبولوإلى القمر. ونطق الفهماء إذا البيانات الحالية تؤكد بدرجة كبيرة حتى هناك جسيما موجودا له طاقة بين 125 و127 جيجا إلكترون فولت - أي أنه أثقل من البروتون الموجود بنحو133 مرة. وأكد الفهماء حتى نسبة الدقة في اكتشاف حتى هذا الجسيم هو«بوزون هيغز» عالية جدا، الأمر الذي يبرر القول بأنه «اكتشاف» حقيقي.

وفي ديسمبر 2013 حاز العالمان بيتر هيغز و"فرانسوا إنجلرت " على جائزة نوبل في الفيزياء لتنبؤات نظريتهما بشأن بوزون هيغز.

وعلى الرغم من حتى اسم هيغز مقترن بهذه النظرية فإن بعض الفهماء قاموا أيضا خلال السنوات بين 1960 و1972 بتطوير أجزاء من هذه النظرية، جميع على حده.

الوضع في عام 2015

طبقا لقائمة التجارب الفهمية الكبيرة لا يزال مصادم الهدرونات الكبير أكبر جهاز فهمي تحريبي. فهومزود بسينكروترون (معجل دائري للجسيمات المشحونة) يقوم بتسريع الجسيمات في اتجاهين متضادين؛ فإدا كانت الجسيمات بروتونات فهويعجل جميع فيض منها إلى أربعة TeV ، وإذا كانت الجسيمات أنوية الرصاص فهويسرع جميع نواة إلى طاقة 574 TeV أوإلى طاقة 2.76 تيرا إلكترون فولت لكل نوكليون فيها , حيث سيرتفع بالطاقة في عام 2015 لتصل إلى 6.5 TeV (13 TeV طاقة الاصتدام ) .

كما من المتسقط الحصول على بيانات عن التصادم بمعدل عشرات بيتابايت في السنة (البيتابايت = 1.000.000.000.000.000 ) ، يقوم بتحليل بيانات التجربة شبكة للحواسيب الإلكترونية الكبيرة مكونة من 140 مركزا فهميا في 35 من الدول.

(وكانت شبكة الحواسيب العاملة لمصادم الهرونات الكبير في عام 2012 هي أكبر شبكة حواسيب تربط بين 170 مركزا للحواسيب في 36 دولة.).

دورة التشغيل الثانية (2015–2018)

فيخمسة أبريل 2-15 بدأ تشغيل مصادم الهدرونات الكبير بعد انقطاعه لمدة سنتين. خلال تلك السنتين قام المهندسون بتحسين التوصيلات الكهربائية الرابطة للمغناطيسات بحيث تستطيع التحكم في دورات البروتونات في حلقة مصادم الهيدرونات الكبير والعمل عند طاقةسبعة تيرا إلكترون فولت لك فيض نيوترونات (14 تيرا إلكترون فولط للفيضان المتعاكسان). ولكن المغناطيسات المتحكمة في دورة البروتونات كانت جاهزة للتعامل مع فيض بروتونات 5و6 تيرا إلكترون فولط فقط ؛ لهذا جرى العمل بهذه الطاقة (13 تيرا إلكترون فولط لفيضي البروتونات المتعاكسان) بين عامي 2015 - 2017. ووصل تشغيل المصادم بهذه الطاقة لأول مرة في يومعشرة أبريل 2015 . واكتمل تحسين تشغيل المصادم ووصلت طاقة البروتونات المتعاكسة 13 تيرا إلكترون فولط. وفي يوم ثلاثة يونيو2015 بدأ مصادم الهدرونات الكبير أعطى الفهماء ببيانات فهمية جديدة من بعد توقيفة مدة سنتين للتحسينات. واستغل خلال الأشهر التالية في إجراء تصادمات بروتون-بروتون، ثم في شهر نوفمبر من نفس العام قام الفهماء يتشغيله لتصادم مع أيونات الرصاص . ثم اتى ديسمبر 2015 حيث بدأت العطلة الشتوية المعتادة.

وفي عام 2016 اهتم الفهماء بتحسين عدد التصادمات بروتون-بروتون. ووصلت معدل التصادم المخطط له في 29 يونيو2016, وبعد تحسينات تالية فاق عدد التصادمات عن المخطط له أساسا من التصميم بنسبة 40% .

وزاد عدد التصادمات في عام 2016 عن عدد التصادمات في الدورة الأولى - وفي نفس الوقت في طاقة أعلى لكل اصطدام. وبعد إجراء تجارب تصادمات بروتون- بروتون لمدة أربعة أسابيع عاد الفهماء لاختبار تصادمات البروتونات بأيونات الرصاص ثانيا.

المستقبل

من المخطط حتى يعمل مصادم الهدرونات الكبير حتى عام 2030. وسيتغير تكوينه والعمل عليه خلال تلك الفترة حسب ما يأتي به من نتائج. خلال الأعوام 2013 إلى 2015 تمت أول عمليات تحسينه بتغيير بعض مغناطيساته ذات بالموصلية الفائقة كما قوّيت نحو10.000 وصلة كهربائية . وبذلك علّيت طاقة البروتونات من أربعة إلى 5و6 تيرا إلكترون فولت . وعلى الرغم من انخفاض كثافة حزم البروتونات بنسبة 30% إلا حتى حصيلة الإصطدامات تضاعفت بسبب تحسين توجيه الاصطدامات.<ref name="مولد تلقائيا1">

يرى التخطيط فترة تحسينات أخرى في عام 2018 لمدة 18 شهر لزيادة معدل حزم الجسيمات المشحونة. ولهذا الغرض يفترض أن تستخدم مغناطيسات رباعية الأقطاب ستعمل على هجريز البروتونات عند اصطدامها بعضا ببعض . وقد أجريت الاختبارات الأولية على المغناطيسات الرباعية الأقطاب بالعمل بنجاح، ويتم الآن تصنيعها. كما يرى التخطيط الاستعانة بما يسمى "رنانات خلوية " Crab Cavities تسمح بتدوير الحزم الطولية للجسيمات قبل الاصطدام مباشرة بحيثقد يكون الاصطدام أكثر احكاما، وتتداخل الجسيمات المتصادمة في بعضها البعض. وبالإضافة إلى ذلك سيتم استبدال المكشافات المتنوعة والحساسات التي تكوّن تجربة أليس ولولب مركب للميون ، وتجربة LHCb بغرض زيادة دقة القياسات.

انظر أيضاً

  • مصادم ايونات ثقيلة بسرعات النسبية
  • تجربة أطلس
  • تجربة أليس
  • لولب مركب للميون
  • معجل جسيمات
  • معجل خطي
  • مسرع دوراني تزامني
  • تيفاترون
  • نقيض الهيدروجين
  • ثقب أسود

المراجع

  1. ^ "What is LHCb" (PDF). CERN FAQ. CERN Communication Group. يناير 2008. صفحة 44. مؤرشف من الأصل (PDF) في 13 سبتمبر 2008. اطلع عليه بتاريخ 02 أبريل 2010.
  2. ^ Amina Khan (31 March 2010). "Large Hadron Collider rewards scientists watching at Caltech". Los Angeles Times. مؤرشف من الأصل في 01 مايو2017. اطلع عليه بتاريخ 02 أبريل 2010.
  3. ^ Anaïs Schaeffer: The LHC and its successors. CERN Bulletin, 2012-03-19. Retrieved on 2013-08-15. (en)
  4. ^ "Missing Higgs". سيرن. 2008. مؤرشف من الأصل في 18 فبراير 2013. اطلع عليه بتاريخعشرة أكتوبر 2008.
  5. ^ "Towards a superforce". سيرن. 2008. مؤرشف من الأصل في 18 فبراير 2013. اطلع عليه بتاريخعشرة أكتوبر 2008.
  6. ^ Roger Highfield (16 September 2008). "Large Hadron Collider: Thirteen ways to change the world". برقية. مؤرشف من الأصل في 14 أكتوبر 2008. اطلع عليه بتاريخعشرة أكتوبر 2008.
  7. ^ Brian Greene (11 September 2008). "The Origins of the Universe: A Crash Course". نيويورك تايمز. مؤرشف من الأصل في 01 يوليو2017. اطلع عليه بتاريخ 17 أبريل 2009.
  8. ^ "Why the LHC". سيرن. 2008. مؤرشف من الأصل في 03 مارس 2013. اطلع عليه بتاريخ 28 سبتمبر 2009.
  9. ^ "Zeroing in on the elusive Higgs boson". وزارة الطاقة الأمريكية. مارس 2001. مؤرشف من الأصل في 04 أغسطس 2012. اطلع عليه بتاريخ 11 ديسمبر 2008.
  10. ^ " Chris Quigg (فبراير 2008). "The coming revolutions in particle physics". ساينتفك أمريكان. صفحات 38–45. مؤرشف من الأصل فيعشرة أكتوبر 2012. اطلع عليه بتاريخ 28 سبتمبر 2009.
  11. ^ Shaaban Khalil (2003). "Search for supersymmetry at LHC". Contemporary Physics. 44 (3): 193–201. doi:10.1080/0010751031000077378.
  12. ^ Alexander Belyaev (2009). "Supersymmetry status and phenomenology at the Large Hadron Collider". Pramana. 72 (1): 143–160. doi:10.1007/s12043-009-0012-0.
  13. ^ Anil Ananthaswamy (11 November 2009). "In SUSY we trust: What the LHC is really looking for". نيوساينتست. مؤرشف من الأصل في 19 مارس 2015.
  14. ^ Lisa Randall (2002). "Extra Dimensions and Warped Geometries" (PDF). ساينس. 296 (5572): 1422–1427. doi:10.1126/science.1072567. PMID 12029124. مؤرشف من الأصل (PDF) فيسبعة أكتوبر 2018.
  15. ^ Panagiota Kanti, "Black Holes at the LHC"; http://arxiv.org/pdf/0802.2218v2
  16. ^ P. Buning et al.: LHC design report, CERN 2004-003-v2. نسخة محفوظة 24 فبراير 2017 على مسقط واي باك مشين.
  17. "First successful beam at record energy of 6.5 TeV". 2015-04-10. مؤرشف من الأصل في 07 أكتوبر 2018. اطلع عليه بتاريخعشرة يناير 2016.
  18. ^ "First beam in the LHC – Accelerating science". CERN Press Office.عشرة September 2008. مؤرشف من الأصل في 14 سبتمبر 2012. اطلع عليه بتاريخ 09 أكتوبر 2008.
  19. ^ Paul Rincon (23 September 2008). "Collider halted until next year". BBC News. مؤرشف من الأصل في 19 يونيو2017. اطلع عليه بتاريخ 09 أكتوبر 2008.
  20. ^ "CERN management confirms new LHC restart schedule" (Press release). CERN Press Office.تسعة February 2009. مؤرشف من الأصل فيتسعة أغسطس 2012. اطلع عليه بتاريخعشرة فبراير 2009.
  21. ^ "CERN reports on progress towards LHC restart" (Press release). CERN Press Office. 19 June 2009. مؤرشف من الأصل فيعشرة سبتمبر 2012. اطلع عليه بتاريخ 21 يوليو2009.
  22. ^ "The LHC is back" (Press release). CERN Press Office. 20 November 2009. مؤرشف من الأصل في 2 أغسطس 2012. اطلع عليه بتاريخ 20 نوفمبر 2009.
  23. ^ "Two circulating beams bring first collisions in the LHC" (Press release). CERN Press Office. 23 November 2009. مؤرشف من الأصل في 2 أغسطس 2012. اطلع عليه بتاريخ 23 نوفمبر 2009.
  24. ^ "LHC sets new world record" (Press release). CERN Press Office. 30 November 2009. مؤرشف من الأصل في 2 أغسطس 2012. اطلع عليه بتاريخ 30 مارس 2010.
  25. ^ Achenbach, Joel (2008-03-01). "The God Particle". ناشونال جيوغرافيك (مجلة). الجمعية الجغرافية الوطنية. ISSN 0027-9358. مؤرشف من الأصل في 31 مارس 2018. اطلع عليه بتاريخ 25 فبراير 2008.
  26. ^ "LHC synchronization test successful". CERN bulletin. نسخة محفوظة 27 أبريل 2011 على مسقط واي باك مشين.
  27. ^ Overbye, Dennis (29 July 2008). "Let the Proton Smashing Begin. (The Rap Is Already Written.)". The New York Times. نسخة محفوظة 01 ديسمبر 2017 على مسقط واي باك مشين.
  28. ^ CERN press release,سبعة August 2008 نسخة محفوظة 22 أغسطس 2012 على مسقط واي باك مشين.
  29. ^ "Large Hadron Collider to be launched Oct. 21 - Russian scientist". RIA Novosti. نسخة محفوظة 26 مايو2013 على مسقط واي باك مشين.
  30. ^ Symmetry magazine, April 2005 نسخة محفوظة 20 أبريل 2012 على مسقط واي باك مشين.
  31. ^ "CERN - LEP: the Z factory". مؤرشف من الأصل فيعشرة فبراير 2013.
  32. ^ "LHC Guide booklet" (PDF). مؤرشف من الأصل (PDF) في 12 يناير 2012.
  33. ^ "LHC: How Fast do These Protons Go?". yogiblog. مؤرشف من الأصل في 12 يناير 2019. اطلع عليه بتاريخ 29 أكتوبر 2008.
  34. ^ "Large Hadron Collider to come back online after break". بي بي سي نيوز. 19 December 2010. مؤرشف من الأصل فيعشرة أكتوبر 2017. اطلع عليه بتاريخ 02 مارس 2010.
  35. ^ "استئناف تجارب آلة محاكاة الانفجار الكبير". بي بي سي نيوز. 30 March 2010. مؤرشف من الأصل في 17 سبتمبر 2013. اطلع عليه بتاريخ 2010-30-03.
  36. ^ "CERN completes transition to lead-ion running at the LHC" (Press release). سيرن.ثمانية November 2010. مؤرشف من الأصل في 1 يوليو2012. اطلع عليه بتاريخ 08 نوفمبر 2010.
  37. ^ Cern Bulletin (2010) http://cdsweb.cern.ch/journal/CERNBulletin/2010/45/News%20Articles/1302710?ln=en
  38. ^ 'God particle' may be discovered soon - The Irish Times نسخة محفوظة 22 يناير 2013 على مسقط واي باك مشين.
  39. ^ LHC Reports Failure To Create Black Holes, a Setback For String Theory - POPSCI, by Rebecca Boyle Posted 12.20.2010 نسخة محفوظة 25 ديسمبر 2016 على مسقط واي باك مشين.
  40. ^ Large Hadron Collider finds no signatures of microscopic black holes - PhysOrg.com, December 19, 2010. نسخة محفوظة 27 مارس 2012 على مسقط واي باك مشين.
  41. ^ [No black holes found at LHC – yet] NEWSCIENTIST.COM
  42. ^ Exotic antimatter particle exhibits new conduct - Large Hadron Collider atom smasher turns up odd behavior for B mesons. Science on msnbc.com نسخة محفوظة 12 مايو2012 على مسقط واي باك مشين.
  43. ^ Exotic antimatter particle produced by LHC, by James Lloyd - Cosmos Online.[وصلة مكسورة]نسخة محفوظة 09 ديسمبر 2012 على مسقط واي باك مشين.
  44. ^ Biever, C. (6 July 2012). "It's a boson! But we need to know if it's the Higgs". نيوساينتست. مؤرشف من الأصل في 23 أبريل 2015. اطلع عليه بتاريخ 09 يناير 2013. 'As a layman, I would say, I think we have it,' said Rolf-Dieter Heuer, director general of CERN at Wednesday's seminar announcing the results of the search for the Higgs boson. But when pressed by journalists afterwards on what exactly 'it' was, things got more complicated. 'We have discovered a boson – now we have to find out what boson it is'
    Q: 'If we don't know the new particle is a Higgs, what do we know about it?' We know it is some kind of boson, says Vivek Sharma of CMS [...]
    Q: 'are the CERN scientists just being too cautious? What would be enough evidence to call it a Higgs boson?' As there could be many different kinds of Higgs bosons, there's no straight answer.
    [emphasis in original]
  45. ^ Siegfried, T. (20 July 2012). "Higgs Hysteria". ساينس نيوز. مؤرشف من الأصل في 31 أكتوبر 2012. اطلع عليه بتاريخ 09 ديسمبر 2012. In terms usually reserved for athletic achievements, news reports described the finding as a monumental milestone in the history of science.
  46. ^ Del Rosso, A. (19 November 2012). "Higgs: The beginning of the exploration". CERN Bulletin. مؤرشف من الأصل في 19 أبريل 2019. اطلع عليه بتاريخ 09 يناير 2013. Even in the most specialized circles, the new particle discovered in July is not yet being called the “Higgs boson". Physicists still hesitate to call it that before they have determined that its properties fit with those the Higgs theory predicts the Higgs boson has.
  47. ^ Naik, G. (14 March 2013). "New Data Boosts Case for Higgs Boson Find". وول ستريت جورنال. مؤرشف من الأصل في 04 يناير 2018. اطلع عليه بتاريخ 15 مارس 2013. 'We've never seen an elementary particle with spin zero,' said Tony Weidberg, a particle physicist at the University of Oxford who is also involved in the CERN experiments.
  48. ^ Heilprin, J. (14 مارس 2013). "Higgs Boson Discovery Confirmed After Physicists Review Large Hadron Collider Data at CERN". هافينغتون بوست. مؤرشف من الأصل في 17 مارس 2013. اطلع عليه بتاريخ 14 مارس 2013.
  49. Overbye, D. (8 October 2013). ". نيويورك تايمز. مؤرشف من الأصل في 30 يونيو2017. اطلع عليه بتاريخ 03 نوفمبر 2013.
  50. Sample, I. (29 May 2009). "Anything but the God particle". الغارديان. مؤرشف من الأصل في 25 يوليو2018. اطلع عليه بتاريخ 24 يونيو2009.
  51. ^ Remodeling the standard model - ScienceNews. نسخة محفوظة 22 أكتوبر 2012 على مسقط واي باك مشين.
  52. ^ Is Tevatron's particle a new force of nature? - guardian.co.uk. نسخة محفوظة 02 يناير 2012 على مسقط واي باك مشين.
  53. ^ Future is bright for CERN antimatter physicists -PhysicsWorld.com, Jun 7, 2011 نسخة محفوظة 30 يناير 2012 على مسقط واي باك مشين.
  54. ^ CERN Scientists Refine Antimatter 'Trap' -abcnews.go.com, GENEVA June 5, 2011 (AP) نسخة محفوظة 03 أبريل 2012 على مسقط واي باك مشين.
  55. ^ Antimatter successfully trapped by LHC scientists -BBC News,ستة June 2011 Last updated at 18:19 GMT نسخة محفوظة 13 يوليو2014 على مسقط واي باك مشين.
  56. ^ Boyle, Alan (2 September 2008). "Courts weigh doomsday claims". Cosmic Log. msnbc.com. نسخة محفوظة 30 يونيو2017 على مسقط واي باك مشين.
  57. ^ (PDF) https://web.archive.org/web/20170120073000/http://www.aps.org/units/dpf/governance/reports/upload/lhc_saftey_statement.pdf. مؤرشف من الأصل (PDF) في 20 يناير 2017. مفقود أوفارغ |title= (مساعدة)
  58. ^ http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/7626944.stm Hadron Collider halted for months
  59. ^ تعليق عمل المعجل التصادمي لمدة شهرين في سويسرا نسخة محفوظةعشرة مايو2009 على مسقط واي باك مشين.
  60. ^ اكتشاف «بوزون هيغز».. أعظم إنجاز فهمي منذ رحلة أبوللونحوالقمر نسخة محفوظة 13 مارس 2020 على مسقط واي باك مشين.
  61. ^ "What is LHCb" (PDF). CERN FAQ. CERN Communication Group. يناير 2008. صفحة 44. مؤرشف من الأصل (PDF) في 17 فبراير 2012. اطلع عليه بتاريخ 02 أبريل 2010. [وصلة مكسورة]
  62. ^ Amina Khan (31 March 2010). "Large Hadron Collider rewards scientists watching at Caltech". Los Angeles Times. مؤرشف من الأصل في 01 مايو2017. اطلع عليه بتاريخ 02 أبريل 2010.
  63. ^ "What is the Worldwide LHC Computing Grid?". سيرن. يناير 2011. مؤرشف من الأصل في 31 مايو2012. اطلع عليه بتاريخ 11 يناير 2012. [وصلة مكسورة]
  64. ^ "Welcome". سيرن. يناير 2011. مؤرشف من الأصل في 24 مايو2012. اطلع عليه بتاريخ 11 يناير 2012. [وصلة مكسورة]
  65. ^ "Hunt for Higgs boson hits key decision point - Technology & science - Science - NBC News". msnbc.com. مؤرشف من الأصل في 30 يونيو2012.
  66. ^ Worldwide LHC Computing Grid main page 14 November 2012: "[A] global collaboration of more than 170 computing centres in 36 countries ... to store, distribute and analyse the ~25 Petabytes (25 million Gigabytes) of data annually generated by the Large Hadron Collider" نسخة محفوظة 25 يوليو2018 على مسقط واي باك مشين.
  67. ^ What is the Worldwide LHC Computing Grid? (Public 'About' page) 14 November 2012: "Currently WLCG is made up of more than 170 computing centers in 36 countries...The WLCG is now the world's largest computing grid" نسخة محفوظة 11 فبراير 2014 على مسقط واي باك مشين.
  68. ^ Jonathan Webb (5 April 2015). "Large Hadron collider restarts after pause". بي بي سي. مؤرشف من الأصل في 13 فبراير 2019. اطلع عليه بتاريخ 05 أبريل 2015.
  69. ^ "LHC consolidations: A step-by-step guide". CERN. مؤرشف من الأصل في 31 أغسطس 2018.
  70. ^ "Restarting the LHC: Why 13 TeV?". CERN. مؤرشف من الأصل في 07 أكتوبر 2018.
  71. ^ O'Luanaigh, Cian. "First successful beam at record energy of 6.5 TeV". CERN: Accelerating Science. CERN. مؤرشف من الأصل في 18 أكتوبر 2015. اطلع عليه بتاريخ 24 أبريل 2015.
  72. ^ Record breaking collision at 13TeV, CERN Press release نسخة محفوظة 19 أكتوبر 2015 على مسقط واي باك مشين.
  73. ^ "Physicists eager for new, high-energy Large Hadron Collider run". www.sciencedaily.com. مؤرشف من الأصل في 02 أبريل 2019. اطلع عليه بتاريخ 04 يونيو2015.
  74. ^ "LHC performance reaches new highs". 2016-07-13. مؤرشف من الأصل في 03 ديسمبر 2017. اطلع عليه بتاريخ 13 مايو2017.
  75. ^ "LHC Report: end of 2016 proton-proton operation". 31 October 2016. مؤرشف من الأصل في 07 أكتوبر 2018. اطلع عليه بتاريخ 27 يناير 2017.
  76. ^ "LHC Report: far beyond expectations". 13 December 2016. مؤرشف من الأصل في 07 أكتوبر 2018. اطلع عليه بتاريخ 27 يناير 2017.

وصلات خارجية

  • المسقط الرسمي للمصادم
  • صفحة المصادم على مسقط CERN
  • الجدول الزمني للمصادم
  • جولة افتراضية في المصادم
  • حول المصادم، بالعربية
  • تابع الاختبارات مباشرة من غرفة المراقبة في المصادم
تاريخ النشر: 2020-06-01 22:52:16
التصنيفات: مصادم الهدرونات الكبير, تجارب الجسيمات, ديناميكا حرارية, علوم إلكترونية, فيزياء ذرية, فيزياء ما وراء النموذج العياري, مرافق فيزياء الجسيمات, مبان ومنشآت في كانتون جنيف, مختبرات في سويسرا, مختبرات في فرنسا, مبان ومنشآت في أين, أخطاء CS1: markup, قالب أرشيف الإنترنت بوصلات واي باك, جميع المقالات ذات الوصلات الخارجية المكسورة, مقالات ذات وصلات خارجية مكسورة منذ مايو 2019, صفحات تحتوي مراجع ويب بدون عنوان, صفحات تحتوي مراجع ويب برابط تشعبي فقير, مقالات ذات وصلات خارجية مكسورة منذ أكتوبر 2013, أخطاء CS1: دورية مفقودة, مقالات بحاجة لتدقيق خبير منذ أكتوبر 2010, جميع المقالات التي بحاجة لتدقيق خبير, جميع المقالات التي بحاجة لصيانة, مقالات تحتوي نصا بالإنجليزية, جميع المقالات التي بها عبارات بحاجة لمصادر, مقالات ذات عبارات بحاجة لمصادر منذ أكتوبر 2015, صفحات تستخدم خاصية P3417, صفحات بها بيانات ويكي بيانات, بوابة فرنسا/مقالات متعلقة, بوابة سويسرا/مقالات متعلقة, بوابة الفيزياء/مقالات متعلقة, بوابة أرقام قياسية/مقالات متعلقة, جميع المقالات التي تستخدم شريط بوابات, قالب تصنيف كومنز بوصلة كما في ويكي بيانات, صفحات تستخدم خاصية P214, صفحات تستخدم خاصية P244, صفحات تستخدم خاصية P227

مقالات أخرى من الموسوعة

سحابة الكلمات المفتاحية، مما يبحث عنه الزوار في كشاف:

آخر الأخبار حول العالم

انطلاق فعاليات "أسبوع الطاقة الروسي"

المصدر: RT Arabic - روسيا التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-10-12 09:17:00
مستوى الصحة: 88% الأهمية: 98%

زخات رعدية أجواء غائمة في توقعات طقس الاربعاء

المصدر: كِشـ24 - المغرب التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-10-12 09:15:32
مستوى الصحة: 44% الأهمية: 41%

ديوكوفيتش "سيحب" اللعب مجدداً في أستراليا (مدير البطولة)

المصدر: فرانس 24 - فرنسا التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-10-12 09:16:50
مستوى الصحة: 87% الأهمية: 94%

بورما: حكم جديد بالسجن على الزعيمة السابقة أونغ سان سو تشي

المصدر: فرانس 24 - فرنسا التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-10-12 09:16:46
مستوى الصحة: 90% الأهمية: 86%

ترشيح 5 سيدات لمشروع «فنون الطهي» بسيهات

المصدر: اليوم - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-10-12 06:24:55
مستوى الصحة: 57% الأهمية: 56%

السلطات تغض الطرف عن معاناة مستعملي طريق في وضعية كارثية بمراكش

المصدر: كِشـ24 - المغرب التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-10-12 09:15:31
مستوى الصحة: 37% الأهمية: 37%

الصراعات الملتهبة... تحاصر خريطة العرب

المصدر: ألشرق الأوسط - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-10-12 06:23:54
مستوى الصحة: 80% الأهمية: 86%

بايد يعتقد أنه "قادر على إلحاق الهزيمة" بترامب في الانتخابات مجددا

المصدر: فرانس 24 - فرنسا التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-10-12 09:16:53
مستوى الصحة: 79% الأهمية: 89%

المؤشر الياباني ينخفض 0.18% في بداية التعامل

المصدر: اليوم - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-10-12 06:24:46
مستوى الصحة: 54% الأهمية: 57%

خمس علامات بسيطة غالبا ما نتجاهلها قد تشير إلى سوء الصحة العقلية

المصدر: كِشـ24 - المغرب التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-10-12 09:15:33
مستوى الصحة: 44% الأهمية: 43%

«الحدود»... عقبة إسرائيل منذ ما قبل نشأتها رسمياً

المصدر: ألشرق الأوسط - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-10-12 06:23:56
مستوى الصحة: 78% الأهمية: 88%

تطورات العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا وأصداؤها \12.10.2022\

المصدر: RT Arabic - روسيا التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-10-12 09:16:57
مستوى الصحة: 77% الأهمية: 100%

بيانات: الاقتصاد البريطاني سجل انكماشا غير متوقع في أغسطس

المصدر: RT Arabic - روسيا التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-10-12 09:17:01
مستوى الصحة: 86% الأهمية: 86%

نجاح أول عملية زراعة أمعاء في العالم لطفلة إسبانية

المصدر: اليوم - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-10-12 06:24:48
مستوى الصحة: 57% الأهمية: 68%

ميا علاوي: سأحلّق في التمثيل كصاروخ

المصدر: ألشرق الأوسط - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-10-12 06:23:58
مستوى الصحة: 78% الأهمية: 90%

عبد اللهيان يحتج على تدخل أوروبا في شؤون إيران الداخلية

المصدر: RT Arabic - روسيا التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-10-12 09:16:58
مستوى الصحة: 87% الأهمية: 95%

بولسونارو يشكك مجددا في النظام الانتخابي في البرازيل

المصدر: فرانس 24 - فرنسا التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-10-12 09:16:51
مستوى الصحة: 76% الأهمية: 96%

روسيا تضع شركة ميتا على قائمة المنظمات "الإرهابية"

المصدر: BBC News عربي - بريطانيا التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-10-12 09:16:44
مستوى الصحة: 90% الأهمية: 85%

قالن: لا أرضية سياسية لعقد لقاء بين أردوغان والأسد

المصدر: RT Arabic - روسيا التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-10-12 09:16:57
مستوى الصحة: 88% الأهمية: 98%

90 متطوعا يزرعون 600 شتلة بمقبرة الخدود

المصدر: اليوم - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-10-12 06:24:54
مستوى الصحة: 45% الأهمية: 59%

تحميل تطبيق المنصة العربية