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

0

CERN_LHC_t2030shigh

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”؟

lhc_hall_1

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).

14b

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:

LHCprofile_large

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!

EarlyUniverse

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.

Antimatter

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 !!

183343768_912658f576_b

– 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

0

Share your opinion about "سيرن تعود للعمل: تعرفوا على أكبر تجربة علمية في تاريخ البشرية"

  1. Rose
    reply

    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

  2. nanaseabood
    reply

    اشكركم على المعلومات القيمة جدا لانه مجال دراستي وهو الفيزياء النووية

  3. احمد فاروق
    reply

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

  4. إبراهيم محمد
    reply

    @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.

  5. Aysha
    reply

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

  6. يونس
    reply

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

  7. ربى من الاردن
    reply

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

  8. إبراهيم محمد
    reply

    @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

  9. khaled88
    reply

    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

  10. إبراهيم محمد
    reply

    @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.

  11. محمد
    reply

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

  12. لما
    reply

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

  13. إبراهيم محمد
    reply

    @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 🙂

  14. لمياء ممدوح
    reply

    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
    🙂

  15. سبحان الله
    reply

    سبحان الله وما اوتيتم من العلم الا قليل

  16. LAMOUR11
    reply

    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

  17. K.M
    reply

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

  18. اسلام الحضري
    reply

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

  19. نورالهدى
    reply

    سبحان الله.
    موضوع شيق وممتع وتجارب مذهله.

  20. ازهار
    reply

    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)….!!!

  21. عبدالله
    reply

    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؟

  22. AYMAN
    reply

    والله شي مو غريب لأنو العلم ماعاف شي طريق وما سلكو بس أنو يكون هاد التصادم مو لد لحرارة أكبر من حرارة الشمس فهاد أغرب شي عرفتو بحياتي

  23. aknight
    reply

    هوانا عايزه اسال بالنسبه للحراره الهايله المتولده منه هيعملوا فيها ايه وهل نظام التبريد اللي متبعينه فعلا قادر علي امتصاص كميه الحراره دي وكمان النفق قادر عليها

  24. riarchitect
    reply

    شكرا على الشرح و التبسيط لهذه التجربة العلمية و على الأمثلة الواضحة , قرأت سابقا عن هذه التجربة لكني لم أر شرحا أوفى -على بساطته – من هذا الشرح , و هذا أيضا ابداع
    شكرا مرة أخرى

  25. محمد البكري
    reply

    أنا كنت أتابع المدونة من فترة طويلة بس أول مرة أشوف موضوع علمي بالطريقة دي و الموضوع رائع جدا
    و يا رب يكون في مواضيع زي دا

  26. interista
    reply

    التجربه هذه ثرات عنها كثيرا وهم يعدون لها من سنوات
    مايريدونه صعب جدا تحقيقه فالوقت التي تاخذه الماده المضاده اجزاء من الثانيه فلذلك الى الان لم تكتشف ولم تثبت حقيقتها حقيقه انتظر نتائج هذه التجربه فهي مهمه جدا للعلم وللبشريه اجمع

  27. reem omar
    reply

    شكرا جزيلا على هذه المعلومات القيمة و المعقدة بالنسبة لعمري (12) 😛

  28. أسماء الخالدي
    reply

    أعجبت جداً بمدونتكم الراااائعة بحق ،،أنا طالبة في الأول ثانوي علمي ،، وأحاول قدر استطاعتي أن أفهم وأحلل هذه المواضيع العلمية الشيقة ،، التي تتناقض بعض الأحيان بمناهجنا الدراسية ،،، بوركتم :o)

  29. Hesham Haggag
    reply

    موضوع أكثر من رائع اقدرت افهم منه التجربه بكل وضوح و يسر … جزاكم الله خيرا

  30. SHOROQ ALI
    reply

    سبحان الله الذي علم ادم الاسماء
    وين نحن من هذا العالم
    بارك الله فيكم

  31. راسبير حسن
    reply

    شكرا والف شكر لكل هذة المعلومات المفيدة والمبدعة في فيزياء الحديت

  32. مرتضى الخطيب
    reply

    وكل مايشغلنا هل مات عباس ابن فرناس شيهداً أم قتيلاً ….

  33. احمد عادل
    reply

    صدق ربى فى قرانه الكريم حين قال (وقل ربى زدنى علما )
    وكذلك صدق طه حسينعندما قال العلم بحر لا ساحل له

  34. dawood
    reply

    اتسأل … لماذا يوضع مجسم الكفر والالحاد والضلال وسميه مثل ما تريد (مجسم) شيفارا على مدخل مشروع سيرنفعلا اكثرنا كالكومبرس نردد العلم والعلم والعلم
    المشروع لن يحقق اهدافهم ولكن من المؤكد ان ينتج عنه اهداف اخرى … وفي المحصلة ايا كانت تكون كوارث على الارض

Leave a Reply