فيرميلاب

إحداثيات:

مشهد لمعجل الجسيمات في مختبر فيرميلاب

فيرميلاب (بالإنجليزية: Fermilab أوFermi National Accelerator Laboratory)‏ هومختبر أبحاث وطني يقع قرب شيكاغوبالولايات المتحدة الأمريكية يتبع لوزارة الطاقة الأمريكية وهوخاص بأبحاث فيزياء الجسيمات عالية الطاقة.

يوجد في مختبر فيرميلاب معجل الجسيمات تيفاترون وهوثاني أكبر معجل جسيمات في العالم، حيث يبلغ محيطه 6.3 كم (بينما أكبر معجل جسيمات في العالم هومصادم الهدرونات الكبير التابع لوكالة سيرن والذي يبلغ طول محيطه 27 كم).

«مختبر مسرع فيرمي الوطني» (فيرميلاب)، الواقع في الجزء الخارجي من باتافيا، إلينوي، بالقرب من شيكاغو، هومختبر وطني تابع لوزارة الطاقة الأمريكية متخصص في فيزياء الجسيمات عالية الطاقة. منذ عام 2007، يُدار فيرميلاب من قبل «تحالف أبحاث فيرمي»، وهومشروع مشهجر بين جامعة شيكاغوو«جمعية أبحاث الجامعات» (يوآر إيه). فيرميلاب هوجزء من «خط إلينوي للتكنولوجيا والأبحاث».

قبل تشغيل «مصادم الهدروانت الكبير» (إل إتش سي) في عام 2008 بالقرب من جنيف، سويسرا، كان مسرع الجسيمات «تيفاترون» التابع لفيرميلاب أقوى مسرع للجسيمات في العالم، إذ كان يسرع البروتونات المضادة إلى طاقات تبلغ 500 جيجا إلكترون فولت، وينتج تصادمات بين البروتونات بطاقة تصل إلى 1.6 تيرا إلكترون فولت، وهوأول مسرع يصل إلى طاقة «تيرا إلكترون فولت» واحد. بمحيط 3.9 ميل (6.3 كيلومتر)، كان رابع أكبر مسرع جسيمات في العالم من حيث المحيط. كان أحد أبرز إنجازاته هواكتشاف «الكوارك القمي» عام 1995، الذي أُعلنت عنه فرق البحث باستخدام «مكشاف مصادم فيرميلاب» (سي دس إف) و«مكشاف دي زيرو» الخاصين بتيفاترون. جرى إيقاف تشغيل تيفاترون عام 2011.

بالإضافة إلى دراسة فيزياء التصادمات عالية الطاقة، يستضيف فيرميلاب تجارب أهداف ثابتة وتجارب جسيمات النيوترينو، مثل «ميكروبون» (تجربة المعزز المايكروللنيوترينو)، و«إن أوه نيوإيه» (تجربة كشف النيوترينوالمُنزاح عن المحور لمشروع النيوترينوات في الحاقن الرئيسي إذا يوإم آي)، وتجربة «سيكويست». تضم تجارب النيوترينوالمُنجزة تجربة «مينوس» (بحث تذبذب النيوترينوللحاقن الرئيسي) و«مينوس بلس» و«مينيبون» و«سايبون» (تجربة معزز سايبار للنيوترينو). كان مكشاف مينيبون تعبير عن كرة قطرها 40 قدمًا (12 مترًا) تحتوي على 800 طن من الزيت المعدني مبطنة من الداخل بـ 1520 صمام تضخيم ضوئي. كان يُكشف ما يقدر بنحومليون نيوترينوجميع عام. وُضع سايبون لقاء شعاع النيوترينوالخاص بمينيبون لكنه تمتع بقدرات تتبع دقيقة. تستخدم تجربة إذا أوه نيوإيه، شعاع مشروع «إن يوإم آي» (النيوترينوات في الحاقن الرئيسي) الخاص بفيرميلاب، الذي استخدمته تجربة مينوس في السابق. يتضمن هذا المشروع إطلاق شعاع مكثف من النيوترينوات لتسافر مسافة 455 ميلًا (732 كيلومتر) عبر الأرض إلى «منجم سودان» و«نهر آش»، في مينيسوتا، مسقط كاشف إذا إوه نيوإيه البعيد.

في المجال العام، فيرميلاب هي موطن لمشروع ترميم النظام البيئي لسهوب البراري المحلية ويستضيف الكثير من الأحداث الثقافية، مثل محاضرات العلوم العامة والندوات والحفلات الموسيقية الكلاسيكية والمعاصرة والرقص الشعبي والمعارض الفنية. المسقط مفتوح من الفجر حتى الغسق للزائري الذين يقدمون هوية صالحة سارية المفعول.

أطلق على أحد الكويكبات اسم «11998 فيرميلاب» تكريمًا للمختبر.

نظرة تاريخية

كانت منطقة وستون، إلينوي، مجتمعًا بجوار باتافيا، قام مجلسها القروي بالتصويت لحلها في عام 1966 لتوفير مسقط لبناء فيرميلاب.

تأسس المختبر في عام 1969 باسم «مختبر المسرع الوطني». أُعيد تسميته تكريمًا للفيزيائي «إنريكوفيرمي» في عام 1974. كان الفيزيائي «روبرت راثبون ويلسون» أول مدير للمختبر، الذي أشرف على افتتاحه قبل موعه النهائي وضمن حدود الميزانية. الكثير من التماثيل الموجودة في المسقط هي من صنعه وسُمي مبنى المختبر الشاهق على اسمه، الذي أصبح شكله الفريد رمزا لفيرميلاب والذي يعد مركز النشاطات في حرم المختبر.

استنطق ويلسون من منصبه في عام 1978 احتجاجًا على نقص تمويل المختبر، تولى الفيزيائي «ليون إم. ليدرمان» المنصب الإداري. تحت إشرافه، استُبدل المسرع الأصلي بمسرع تيفاترون، القادر على إجراء تصادمات بين البروتونات والبروتونات المضادة بطاقة أجمالية تبلغ 1.96 تيرا إلكترون فولت. استنطق ليدرمان من منصبه عام 1989 وحافظ على منصبه كمدير فخري. سُمي مركز تعليم الفهم في المسقط على شرفه.

في ما يلي أسماء المديرين اللاحقين للمختبر:

«جون بيبولز»، من 1989 حتى 1996
«مايكل إس. ويذرل»، من يوليو1999 حتى يونيو2005
«بييرماريا أودون»، من يوليو2005 حتى يوليو2013
«نايجل لوكيير»، من سبتمبر 2013 حتى الوقت الحاضر.

يواصل فيرميلاب المشاركة في عمل مصادم الهدرونات الكبير (إل إتش سي)؛ فهويمثل مسقط المستوى 1 في شبكة الحوسبة العالمية للمصادم.

معرض صور

مراجع

^ Holmes, Steve (16 December 2013). (PDF). Fermilab. مؤرشف من الأصل (PDF) في 24 ديسمبر 2016. اطلع عليه بتاريخ 15 أغسطس 2015.
^ Redin, S.I. (1999). (PDF). 1999 Particle Accelerator Conference. New York. doi:10.1109/PAC.1999.792238. مؤرشف من الأصل (PDF) في 13 يونيو2019.
^ Kubik, Donna (2005). (PDF). مؤرشف من الأصل (PDF) في 28 ديسمبر 2016. اطلع عليه بتاريخ 12 أغسطس 2015.
^ Fermilab. "Before Weston". مؤرشف من الأصل في 05 مارس 2010. اطلع عليه بتاريخ 25 نوفمبر 2009.
^ "New Fermilab director named". Crain's Chicago Business. June 21, 2013. مؤرشف من الأصل في 14 نوفمبر 2017. اطلع عليه بتاريخعشرة يوليو2013.
^ National Science Foundation. "The US and LHC Computing". مؤرشف من الأصل فيعشرة يناير 2011. اطلع عليه بتاريخ 11 يناير 2011.