علماء يقتربون من تحديد جسيمات لها دور في نشأة الكون بعد الانفجاز الكبير

كشف علماء يعملون في معجلات للجسيمات في أوروبا والولايات المتحدة أمس الأول، أنهم ربما يقتربون من رصد ''بوزون هيجز'' وهو جسيم افتراضي يعتقد أن له أهمية حاسمة في تشكيل الكون بعد الانفجار الكبير.
وقال باحثون في مشروع مصادم الهيدرونات الكبير قرب جنيف إنهم رصدوا بالفعل خلال ثلاثة أشهر فقط من التجارب كل الجسيمات التي تقع في قلب فهمنا الحالي للفيزياء أو النموذج المعياري.
وقال رولف هوير المدير العام للمركز الأوروبي للبحوث النووية الذي يدير مصادم الهيدرونات الكبير في كلمة في المؤتمر الدولي للفيزياء عالية الطاقة في باريس إن التجارب تمضي قدما أسرع من المتوقع، وتدخل مرحلة يمكن أن تتمخض عن ''فيزياء جديدة''.
ويمكن أن يشمل ذلك الدليل الذي طال انتظاره على وجود ''بوزون هيجز'' واكتشاف المادة المعتمة التي من المعتقد أنها تمثل ما يصل إلى نحو ربع الكون إلى جانب 5 في المائة قابلة للرؤية و70 في المائة تتألف من طاقة معتمة غير مرئية.
وقال هوير للمؤتمر الدولي: هذا كون معتم وأتمنى أن يلقي مصادم الهيدرونات الكبير. أول ضوء على هذا الكون المعتم. وأضاف: سيستغرق ذلك وقتا.
ومصادم الهيدرونات الكبير نفق على شكل حلقة ويمتد 27 كيلو مترا، ويحدث العلماء بداخله نماذج مصغرة للانفجار الكبير من خلال إحداث تصادم بين الجسيمات. وهو يجري حاليا التصادم بين الجسيمات بنحو نصف مستوى طاقته القصوى ويعادل سبعة ملايين إلكترون فولت أو سبعة ترا إلكترون فولت.
ومن المقرر زيادة ذلك إلى 14 ترا إلكترون فولت اعتبارا من 2013 بما يقترب من الظروف التي خلق فيها الكون قبل 7. 13 مليار سنة. وقال هوير: لا أعرف ما إذا كان مصادم الهيدرونات الكبير سيحقق اكتشافات بحلول 2012. أتمنى أن يحدث ذلك. لكن إذا لم يحدث فقد يستغرق الأمر ثلاث أو أربع سنوات أخرى.
وقال علماء من معجل الجسيمات تيفاترون وهو أقدم وأقل طاقة قرب شيكاغو للمؤتمر إنهم قللوا النطاق الذي تقع ضمنه الكتلة المحتملة لـ''بوزون هيجز'' بنحو الربع بدقة تبلغ 95 في المائة. ورغم ذلك فليس باستطاعتهم بعد الوصول إلى المنطقة منخفضة الكتلة التي يعتقد كثير من الناس أنها موطن ''بوزون هيجز'' وهو جسيم طاقة نظري يعتقد كثير من العلماء أنه ساعد في منح المادة المختلفة التي تولدت عن الانفجار الكبير كتلتها.
وقال العلماء الذين قدموا النتائج من مشروع معجل الهيدرونات الكبير الذي تكلف عشرة مليارات دولار إنهم يعتقدون أنهم رصدوا للمرة الأولى في أوروبا الكوارك الكبير وهو جسيم كثيف قصير الأجل لم يسبق التعرف عليه سوى في الولايات المتحدة. وقال أوليفر بوشمولر الباحث الكبير في المركز الأوروبي للبحوث النووية: من الآن فصاعدا نحن في أرض جديدة. وأضاف: ما نفعله فعليا هو العودة للوراء في الزمن. كلما زدنا الطاقة اقتربنا مما كان يحدث في الانفجار الكبير.
ومن المقرر أن يستمر مصادم الهيدرونات الكبير في العمل حتى 2030، لكن النقاش عن المرحلة التالية من المنشآت التجريبية بدأ بالفعل.
وتجري دراسة مشروعين متنافسين هما المصادم الخطي الدولي والمصادم الخطي المضغوط لبدء عصر جديد من الفيزياء عالية الطاقة، من خلال إحداث تصادم بين جسيمات دون ذرية في خطوط مستقيمة تصل إلى 50 كيلو مترا.
لكن هوير يقول إنه لم يتم بعد تطوير بعض التكنولوجيا اللازمة للمصادم الخطي المضغوط الأقوى، وأن التفاصيل الدقيقة لأي مشروع مستقبلي ستعتمد على ما يكتشف في مصادم الهيدرونات الكبير خلال السنوات القادمة.
وأضاف أنه لم يتم اختيار موقع لمعالج خطي، وربما يعتمد موقعه على أي دول لديها استعداد لتمويل جانب كبير من التكلفة المقدرة بأكثر من عشرة مليارات دولار.