سيرن تعود للعمل: تعرفوا على أكبر تجربة علمية في تاريخ البشرية

الكاتب: إبراهيم محمد بتاريخ 25 نوفمبر 2009عدد التعليقات 34

عاد أخيراً مسارع الهادرونات الكبير LHC إلى العمل يوم الجمعة الماضي بعد إصلاحات استمرت 14 شهر وتكلفت أكثر من 40 مليون دولار!

خبر مثير بالتأكيد، لكن إذا كانت هذه المرة الأولى التي تسمعون فيها اسم “مسارع الهادرونات الكبير” أو تجربة سيرن، فما رأيكم أن نتعرف في هذا الموضوع على أكبر تجربة علمية في تاريخ البشرية!!!

ولكن قبل أن نبدأ جهزوا أنفسكم واشحذوا أذهانكم لأننا سنذهب إلى عالم يصبح العلم فيه أغرب من الخيال!

ما هي سيرن CERN؟

سيرن هو اسم المنظمة الاوروبية للأبحاث النووية، وهو اختصار لاسم المنظمة بالفرنسية: Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire، وهي أكبر مختبر للفيزياء الجزيئية في العالم.
ولسيرن مساهمات هائلة للبشرية في مجال الفيزياء وفي مجالات أخرى أيضاً، ولكم أن تتخيلوا أن الفضل في شبكة الويب التي تقرأون من خلالها هذا الموضوع هو العالم البريطاني السير تيم بيرنيرز لي الذي يعمل ضمن سيرن!

إذاً ما هي “تجربة سيرن”؟

قبل أن نعرف ما هي تجربة سيرن، لنتعرف أولاً على حقيقة ستفاجئكم كثيراً: تعلمون بالطبع أننا (أنا وأنت) نتكون ويتكون كل من حولنا من المادة، لكن هل تتصورا أن هذه المادة التي نظنها كل شيء ليست سوى 4% فقط من الكون الذي نعرفه؟!! وأن باقي الكون (96%) يتكون من أشياء غامضة لا يعرفها العلماء ولا يستطيعون رؤيتها بأجهزتهم وتلسكوبتها ولكنهم على يقين من وجودها لأنهم يشاهدون آثارها؟!!
هذا اللغز وهذه الحقيقة الغريبة هي أساس تجربة سيرن، حيث يحاول العلماء اكتشاف أسرار المادة لنعرف حقيقة الكون الذي نعيش فيه.

وكيف يريد العلماء معرفة ذلك؟

من خلال تفكيك مكونات الذرة ومشاهدة ما تحتويه داخلها. لكن المشكلة أن مكونات الذرة صغيرة جداً جداً وتربطها قوى كبيرة جداً جداً لذا لا نستطيع تفكيكها بهذه البساطة. ما هو الحل إذاً؟
تخيل معي الآتي: لو أعطيتك مجموعة قطع ليجو (لعبة الفك والتركيب)، وكانت هذه القطع ملتصقة ببعضها البعض بشدة وقلت لك أني أريد منك فكّها من بعضها البعض بأي ثمن وبأي شكل. ماذا ستفعل؟
ستحاول بكل جهدك، ولكن إذا فشلت ستقوم بقذفها بكل قوتك في الحائط أو على الأرض في محاول لفصلها عن بعضها البعض بالقوة. وهذا هو ما يحاول العلماء فعله:
أن يقوموا بصدم الجزيئات ببعضها البعض بكل قوة لسحق هذه الجزيئات وتفكيكها إلى أبسط مكوناتها.

لكن السؤال هنا أيضاً، إذا كنا نقول أنها صغيرة جداً، كيف سيقوم العلماء بصدم هذه الذرات بكل قوة؟

لنجيب عن هذا السؤال بمثال آخر:

لو شبهنا الجزيء بالحَجَر. وقلت لك أنني أريد أن أقذف هذا الحجر لأبعد مسافة ممكنة؟ أي (بلغة علمية) أريد أن أجعله يكتسب أكبر طاقة ممكنة ليذهب إلى أبعد مسافة. ماذا ستفعل؟
لو كنت مكانك سأقوم بربط هذا الحجر بحبل وسأقوم بتحريكه في مسار دائري حول الحبل عدة مرات حتى يكتسب طاقة كبيرة ثم سأقوم بقذفه، تماماً مثلما يفعل قاذف الجُلّة في ألعاب الأولومبياد حين يدور حول نفسه أولاً مرة أو مرتين قبل قذف الجُلّة).

هذا هو أيضاً ما يفعله العلماء في سيرن، ولكن بدلاً من الحجر يوجد جزيء البروتون. وبدلاً من الحبل يوجد ما يسمى بمسارع الهادرونات الكبير.

ما هو مسارع الهادرونات الكبير؟

حاولوا أن تتتناسوا اسمه المخيف (لنسميه دودو مثلاً!)، ولننظر لدودو ببساطة على أنه نفق طويل للغاية (يصل طوله لـ27 كم!) ويقع تحت الأرض:

يمر هذا النفق تحت الحدود الفرنسية السويسرية بالقرب من مدينة جنيف، ويعتبر أضخم وأعقد جهاز عِلمي في العالم!
سيقوم العلماء بإطلاق شعاع من البرتونات في هذا النفق من أحد الاتجاهات، وإطلاق شعاع من اتجاه آخر، وسيظل هذان الشعاعان يدوران في هذا المسارع حتى تصل لسرعتهم لـ 99.9999991% من سرعة الضوء وحينها يصطدم هذان البروتونات ببعضهما البعض ليتم سحقهما، وحينها سيظهر البروتون المضاد الذي تحدثنا عنه في سلسلة المادة المضادة، وسيظهر أيضاً العديد من الألغاز التي يأمل العلماء أن تكشف أسرار الكون.

ما هي الألغاز التي يريد العلماء كشفها؟

1. اللغز الأساسي الذي يأمل العلماء اكتشافه هو ما يسمى بجسيم البوزون هيجز Higgs boson (اسمه لا يقل سوءاً عن مسارع الهادرونات!). وهو جسيم دون ذري لم يُكتشَف حتى الآن، لكن يعتقد العلماء أنه مصدر كتلة كل الأجسام في الكون، وأنه سبب وجود كتلة لي ولك ولكل ما حولنا، حيث يعتقد العلماء أن سبب وجود كُتل للأجسام في الكون هو تفاعل هذه الأجسام مع مجال هيجز (الذي لا نراه ولم نكتشفه بعد!).
2. يأمل العلماء أيضاً فهم حقيقة ما يوجد في 96% من الكون ولا نستطيع أن نراه!

3. يأمل العلماء كذلك الإجابة عن لغز اختفاء المادة المضادة، ويمكنكم مشاهدة سلسلة المادة المضادة لمعرفة المزيد عن هذه النقطة.
4. يريد العلماء بهذه التجربة محاكاة الظروف التي كانت موجودة بعد واحد على مليار من الثانية من نشأة الكون قبل 13,7 مليار عام!!
5. ثم أخيراً وليس آخراً يأمل العلماء الكشف عن الأبعاد الأخرى الموجودة في هذا الكون! (10 أبعاد كما يتوقع العلماء!!).

وهناك في المقابل مخاوف أبداها العديد من العلماء حول العالم من أن هذا الاصطدام قد يؤدي إلى حدوث ثقب أسود يقوم بابتلاع الأرض كلها ! ولكن العلماء المشرفون على هذا المشروع رفضوا هذه الفكرة تماما، حتى أن الأمر أثار خيال كتاب قصص الخيال العلمي فكتب دان براون، مؤلف “شفرة دافنتشي” رواية بعنوان ”ملائكة وشياطين”، تخيل فيها مجتمعا سريا يريد أن يدمر الفاتيكان باستخدام قنبلة من المادة المضادة، تم سرقتها من معمل سيرن، وتم عمل هذه الرواية في فيلم Angels & Demons الذي عُرض منذ عدة أشهر.

وبهذه الإطلالة التي حاولت اختصارها قدر الإمكان، أخذنا فكرة سريعة عن تجربة سيرن وما يريد العلماء تحقيقه من خلالها. سنتابع تطورات هذا الموضوع خلال الأسابيع القادمة إن شاء الله. وأختم ببعض الحقائق المدهشة عن تجربة سيرن لتدركوا سر تسميتها بـ”أكبر تجربة علمية في تاريخ البشرية”:

- اصطدام حزمتين من البروتون يُولد مستويات حرارة قد تصل إلى ألف مليار درجة ! وفي ظرف جزء من الثانية، ستصبح النقطة متناهية الصغر الناتجة عن الاصطدام هي النقطة الأكثر حرارة في مجرتنا كلها (مجرة درب التبانة)!! وهي بذلك أكبر من الحرارة في باطن الشمس بـ 100,000 مرة !!

- سيكون قلب مُصادم الهيدرونات الكبير (LHC) أضخم آلة تجميد في العالم. حيث يوجد 700,000 لتر من الهليوم السائل تُبقي المغنطيسات في 271- درجة مئوية، وهي درجة حرارة أدنى من درجة حرارة الفضاء بين النجوم!

- البيانات والمعلومات الناتجة عن الاختبار حوالي 70000 جيغابايت في الثانية الواحدة ! لن يحفظ العلماء منه سوى ما يعادل 200000 دي في دي في السنة الواحدة، وتم عمل شبكة من عشرات الآلاف من أجهزة الكومبيوتر في شبكة خاصة تسمى Grid!

وللمزيد انظروا:

- تجربة سيرن .. أكبر تجربة عرفتها البشرية

- أول باحثة سعودية تنضم للمنظمة الأوروبية للأبحاث النووية

»

Rose يقول:

لا إله إلا الله محمدا رسول الله ..

ومع تطور العلم سيبقى علم العلماء محدوداً وقليلاً، قال تعالى: (وَمَا أُوتِيتُمْ مِنَ الْعِلْمِ إِلَّا قَلِيلًا) صدق الله العظيم

- 25 نوفمبر 2009 at 1:17 ص

Mohd يقول:

( علم الانسان مالم يعلم )

سبحانه … جل شأنه

- 25 نوفمبر 2009 at 2:28 ص

nanaseabood يقول:

اشكركم على المعلومات القيمة جدا لانه مجال دراستي وهو الفيزياء النووية

- 25 نوفمبر 2009 at 9:05 ص

احمد فاروق يقول:

شرح اكثر من رائع لدودو وهيجز اتمنى ان تنتهى التجربة على خير، ونعرف اكثر من خفايا هذا الكون العجيب.

- 25 نوفمبر 2009 at 9:31 ص

إبراهيم محمد مدير الموقع (كاتب الموضوع) يقول:

@Rose:
بالفعل كل هذه الأبحاث والاكتشافات من أجل محاولة فهم ما حدث بعد واحد على مليار من الثانية بعد الانفجار العظيم!
@Mohd:
ويقوله سبحانه وتعالى أيضاً: قل انظروا ماذا في السماوات والأرض وما تغني الآيات والنذر عن قوم لا يؤمنون..
@nanaseabood:
على الرحب والسعة، وأتمنى أن يكون الموضوع قد حقق هدفه بتقديم الفائدة في قالب شيق.
@احمد فاروق:
كلنا هذا الرجل
وشكراً على رأيك.

- 25 نوفمبر 2009 at 10:00 ص

Aysha يقول:

شرح موجز وواضح!!
سمعت عنها ولكن لم أفهم ماذا يعملون ولماذا؟؟ شكرا للتوضيح
حقا عالم الإبداع في منتهى الإبداع

- 25 نوفمبر 2009 at 10:30 ص

محمد غراب يقول:

و فوق كل ذي علم عليم

- 25 نوفمبر 2009 at 11:45 ص

يونس يقول:

يا سلام على المقالة تفسير دقيق و واضح، مازال الإنسان يبدع على يبتلع الثقب الأسود مجرتنا، بلغتنا عربية حتى قيام الساعة :wink:

- 25 نوفمبر 2009 at 1:19 م

ربى من الاردن يقول:

اعجبني الاسلوب بايصال المعلومه شكرا لك على هذا المجهود قرأت سابقا الكثير عن هذا الموضوع لكن اعجبني هذا الشرح المبسط للموضوع شكرا مره اخرى

- 25 نوفمبر 2009 at 2:57 م

@Aysha:
على الرحب والسعة
أشكرك على هذا الرأي الذي أعتز به، وأهلاً بك دائماً
@محمد غراب:
بالطبع، وكلما ازدادنا علمنا كلما ازداد إدراكنا لحجم جهلنا
@يونس:
على الرحب والسعة. هذا هو جمال العلم
@ربى من الاردن :
على الرحب والسعة، ويُسعدني أن الشرح كان مبسطاً كما ينبغي

- 25 نوفمبر 2009 at 4:33 م

لؤى نجاتى يقول:

شكرا على المقال الجميل. وفق الله العلماء

- 25 نوفمبر 2009 at 7:08 م

khaled88 يقول:

سبحان الله العالم كلو شغال وبيكتشف ومنظمات كاملة تدعم العلماء وقوى خارقة توصلو لها ومعا ذلك لا يزالون بعيدين وكل مايفتحو لغز تمتد تحته الغاز اكبر
وما اؤتيتم من العلم الا قليلا
سبحان رب العزة بديع السموات والأرض

شكرا لك على الموضوع القيم جدا

- 26 نوفمبر 2009 at 7:35 ص

Amr Salah يقول:

اين نحن؟؟؟؟؟؟؟!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

- 26 نوفمبر 2009 at 10:49 ص

@لؤى نجاتى:
على الرحب والسعة
@khaled88:
على الرحب والسعة. أتفق معك تماماً وهذا هو سر روعة العلم وجماله. كلما اكتشفت أكثر كلما ظهرت أمامك ألغاز أكثر وأكثر
@Amr Salah:
على أول الطريق الزراعي
@طارق ناجي:
على الرحب والسعة، وشكراً على رأيك.

- 26 نوفمبر 2009 at 1:35 م

طارق ناجي يقول:

سبحان الله.

احييك اخي عاى هالموضوع الرائع.

- 26 نوفمبر 2009 at 4:14 م

Gizo يقول:

الفرق بيننا وبينهم شااااااسع

- 26 نوفمبر 2009 at 7:53 م

محمد يقول:

السلام عليكم
أتمنى أن تكون التجربة في صالح البشرية وليس العكس
تعجبني مواضيعك العلمية أكثر من الأخرى
بارك الله فيك

- 26 نوفمبر 2009 at 11:58 م

لما يقول:

قرأت عنها في رواية ملائكة وشياطين ! لم اتوقع انها موجودة حقيقة!!

- 27 نوفمبر 2009 at 1:16 ص

@Gizo:
التفاؤل هو جسر العبووور للمستقبل
@محمد:
على الرحب والسعة
أحاول الموازنة قدر المستطاع بين كل الاهتمامات، لكن عن نفسي أميل أيضاً للمواضيع العلمية.
@لما:
أكسبتها هذه الرواية شهرة كبيرة بجانب شهرتها

- 30 نوفمبر 2009 at 6:37 ص

لمياء ممدوح يقول:

أول مرة أفهم تجربة سيرن بهذا الوضوح
على الرغم من انى قرأت كثيرا عنها لكنها بدت واضحة هذه المرة
لكن ألا ترى انهم يبالغون فى أمالهم و توقعاتهم؟؟
كيف لهم أن يمثلوا عملية الانفجار الكبير بهذه البساطة
عموما زى ما بنقول المية تكدب الغطاس
كل شئ هيبان فى الايام القادمة
بجد جزاك الله كل خير

- 2 ديسمبر 2009 at 5:13 م

غير معروف يقول:

[...] [...]

- 8 ديسمبر 2009 at 8:28 ص

yahya يقول:

- 13 ديسمبر 2009 at 2:14 م

سبحان الله يقول:

سبحان الله وما اوتيتم من العلم الا قليل

- 6 يناير 2010 at 3:54 ص

LAMOUR11 يقول:

موضوع شيق جدا وفعلا كنت أتمنى
ألا ينتهي الموضوع
وبجد أكتر مدونه أو موقع أستفدت منه
على الإنترنت وأفضل موقع أعجبني في جميع المواقع
العربيه الي أنا عرفتها

- 11 فبراير 2010 at 4:25 م

K.M يقول:

موضوع في غااااااية الروعة
بارك الله فيكم وجزاكم خير الجزااء
لكننا نريد المزيد

- 14 فبراير 2010 at 4:19 م

اسلام الحضري يقول:

لقد كنت معهم ولكني تركتهم ورحلت ولا اعلم عن نواياهم تجاهي .

- 15 فبراير 2010 at 6:15 ص

نورالهدى يقول:

سبحان الله.
موضوع شيق وممتع وتجارب مذهله.

- 30 مارس 2010 at 11:12 ص

هناء يقول:

موضوع شيق وجميل وأتمني لو شاهدته مباشرة.

- 31 مارس 2010 at 9:42 ص

LAMIA يقول:

موضع شيق ومبسط
الف شكر على المجهود

- 31 مارس 2010 at 9:20 م

أخبار | معلومات | صور | فيديوهات منوعة لهذا الأسبوع – 5 | مدونة عالم الإبداع يقول:

[...] تجربة سيرن: تعرفوا على أكبر تجربة علمية في تاريخ البشري… [...]

- 2 أبريل 2010 at 4:43 م

ازهار يقول:

حتى بعد ان ينتهو من كل تجاربهم ويكتشفوا كل مايرغبوا في اكتشافه
سيجدون انهم في النهايه لم يكتشفوا سوى ذره في علم وهبهم اياه الله
وسيظلون يكتشفون ويعملون ويظل ذلك كله (قليلا)….!!!

- 2 أبريل 2010 at 7:31 م

عبدالله يقول:

السلام عليكم استاذي

وجدت التالي في موقع العربية:

أما صحيفة الاندبندنت البريطانية فقد اختارت اعطاء كذبة ابريل طابعا علميا وقالت ان الشركة المسؤولة عن شبكة انفاق لندن تجري محادثات مع الهيئة التي أنشأت مصادم الهدرونات العملاق في سويسرا لوضع مصادم جسيمات بأحد خطوط الانفاق.

وأضافت ان المنظمة الاوروبية للابحاث النووية “سيرن” انتهت الى امكانية وضع مصادم الجسيمات داخل النفق بحيث يمكن رؤية حزمة البروتونات وهي تنطلق في اتجاهين متضادين بسرعة 999999ر99 في المئة من سرعة الضوء.

http://www.alarabiya.net/articles/2010/04/02/104691.html

هل يعني ذلك ان ما ذكر هو بالفعل كذبة ابريل؟

- 3 أبريل 2010 at 6:44 ص