l
עמוד הבית
על האתר
המחברת מפת האתר מה חדש? כיתבו לי


.

I think we are on the verge of a revolution in our understanding of the Universe. And now I'm sure people have said that before, but the LHC is certainly, by far, the biggest jump into the unknown - >Brian Cox

"הייתה זו מהלומה קשה לציוויליזציה האנושית" הספיד גל-מן את הפרוייקט הגרנדיוזי Superconducting Supercollider מאיץ על-מוליך לעל- התנגשויות כאשר בשנת 1993 -143 קולות בעד 282 קולות נגד - בית הנבחרים האמריקאי החליט לבטל אותו.

ההחלטה לא הכחידה את חלומם של אנשי המדע תאבי החוקרנות ו"ההרפתקה האינטלקטואלית הגדולה של גילוי החוקים הסופיים של הטבע" התחדשה שנה לאחר מכן ב-

aireיen pour la Recherche NucleיCERN Conseil Europe
בז'נבה, שוויצריה.

ההגמוניה על חקר אבני הבנייה הראשונות של הטבע חזרה מארצות הברית לאירופה.

הרעיון על הקמת מעבדות למחקר גרעיני עלה כבר במחצית המאה העשרים. ארצות אירופה עתירות בידע אך דלות באמצעים הבינו שרק שיתוף פעולה ביניהן יאפשר את הגשמת תוכניות הניסויים והמחקר ובשנת 1953נחתמה על -ידי 12 ארצות האמנה להקמת CERN, הארגון האירופי למחקר הגרעיני.

בדצמבר 1994, לאחר שנים של דיונים וניסויים של צוותי מדענים בכל רחבי תבל, מועצת CERN אישרה את הקמת גדול המפעלים בהיסטוריהשל חקר החלקיקים - את מאיץ ההדרונים הגדול.

הניסוי נועד לשחזר את הנסיבות הפיזיקליות של ראשית היווצרות היקום, בשבריר של מילירדית השנייה לאחר המפץ הגדול.

המאיץ אמור לשגר צרורות של פרוטונים לאנרגיות הגבוהות ביותר שנוצרה אי פעם על-ידי מכונה, לחולל התנגשות חזיתית ביניהם עשרות מיליון פעמים בשנייה, כדי לשחרר אלפי חלקיקים במהירות קרובה למהירות האור.

גלאים משוכללים יאתרו את החלקיקים שייפלטו ואת היעדרם של אלה שהיו צריכים להשתחרר בעקבות האירוע

כמות המידע שתתקבל מההתנגשות גדולה כל כך עד שבאמצעים שעומדיםהיום לרשות החוקרים אין כל אפשרות להשתלט עליה ולכן מנגנונים המכונים "מערכות מאורע" ינפו משלל הנתונים את החשובים ביותר לנושאי המחקר. סריג מחשבים עולמי יעביר את הממצאים לניתוח שלצוותי מדענים בכל רחבי תבל.

הפיזיקאים מקווים שהתגליות של הניסוי יפתרו אחדות מהתעמולות שעומדות עדיין כמכשול בפני הבנת הבריאה, מבנה החומר והאנרגיה.

המפץ הגדול

אליס, אחת התחנות המרכזיות של מאיץ ההדרונים, נועדה לשחזר בטמפרטורה גבוהה פי 100,000 מזו של השמש את המרק הקדמון של קווארק-גלואון פלזמה.

לפי התיאורייה של המפץ הגדול, בראשית היווצרות היקום, עשירית מילי- שנייה לאחר המפץ, קווארקים וגלואונים הסתובבו חופשיים וטרם נכלאו בגרעיני האטומים.

אם ההתנגשות תיצור את הפלזמה, היא תתקרר במהירות ויתחיל תהליך של התפשטות והתמזגות החלקיקים להדרונים.
 
תוחלת החיים של הפלזמה קצרה מאוד והנסיינים לא יוכלו לצפות בה. היא תוכיח את קיומה בדרך עקיפה, בזכות תוצרי הלוואי שלה שיפלטו וייקלטו בחיישני המאיץ.

שבירת הסימטריה
אחת הבעיות הבלתי פתורות שתעמוד במבחן הניסוי היא כיצד התחוללה שבירת הסימטריה הראשונית שאיפיינה את המפץ הגדול.

אילו במפץ הגדול - לפני 13.7 מיליארד שנים - מספר חלקיקי החומר והאנטי-חומר היה זהה, הם היו מאיינים זה את זה ודבר לא היה נברא.

אולם, על סמך העובדה הפרוזאית שאנחנו נמצאים פה, נוצר כנראה חלקיק חומר עודף שבאמצעותו התממש היקום הגלקסיות, הכוכבים ו...אנחנו.

מה גרם להפרה זו של הסימטריה הבראשיתית? לאיזה תהליך ששבר את אותה סימטריה שהייתה מאיינת את הכל אנו חייבים את קיומנו?



.
.

The Large Hadron Collider


At every stage of understanding the universe better, the benefits to civilisation have been immeasurable. None of those big leaps were made with us knowing what was going to happen. - Brian Cox

המכונה הגדולה ביותר בעולם, מאיץ ההדרונים הגדול הוקמה במנהרה מתומנת באורך 27 ק"מ ובעומק עשרות מטרים מתחת לפני הקרקע ליד ג'נבה, על הגבול בין שוויץ לצרפת.

המנגיש תוכנן על ידי 5000 אנשי מדע מ-40 ארצות, ונבנה על ידי אלפי מהנדסים וטכנאים בעלות משוערת של יותר מחמישה מיליארד אירו.

כ-7000 מגנטים מוליכי-על מנווטים את אלומות הפרוטונים לקראת ההתנגשות החזיתית.

מכיוון שהפרוטונים מזעריים כל כך שקשה לכוונן אותם להתנגשות חזיתית, כדי לשפר את סיכויי הפגיעה, כל צרור של אלומה מכיל טריליון פרוטונים.

מרכיב חשוב של "מערכות המאורע" שתפקידו לנפות מהכמות האדירה של המידע שתופק מההתנגשות את הרלבנטי למטרות הניסוי, הוא מערכת ה" trigger" - מנגנון שפוקד על הפעלת הגלאי ורישום הנתונים פותח בישראל.

המנגיש האדיר מפיק כמות אנרגיה שעולה פי שבעה על כל הקודמים לו ויוביל אותנו אל הבנת היקום הקדום בזמנים שמעולם לא התקרבנו אליהם.

המודל התקני

אחת המטרות המרכזיות של ניסויי מאיץ ההדרונים הגדול היא להוכיח את נכונות המבנה התיאורטי - המודל התקני - שהמדענים עיצבו על- מנת לתאר את החלקיקים, את הכוחות ואת הקשרים ביניהם שבזכותם נוצר ומתקיים היקום.

"החלקיק האלוהי"
הבוזון של היג, חלקיק היפותטי, שגילויו ישלים את תצריף המודל התקני הוא משאת נפשם של הפיזיקאים. לחלקיק, המחוזר ביותר בשנים האחרונות, מייחסים תפקיד מכריע בשבירת הסימטרייה הבראשיתית ובהענקת המסה לחלקיקי היסוד של היקום.

החומר האפל

החסידים של תיאוריית supersymmetric particles מאמינים שהמועמד הראשי לחומר האפל המיסתורי שמהווה 23% ממרכיבי היקום הוא חלקיק היפותטי בשם נייטרלינו neutralino יתגלה במהלך הניסויים של מאיץ ההדרונים הגדול.

חורים שחורים

החשש שניסויי המאיץ ייצרו - בטעות - חורים שחורים קטנים שיבלעו פיסות מכדור הארץ זרה פאניקה בציבור. מדעני CERN יצאו במסע הרגעה והבטיחו שהניסויים מבוקרים ובטוחים ואין כל סכנה לתרחיש של יום הדין. החורים השחורים שעלולים להיווצר, תיאורטית, אין בכוח האנרגיה שלהם להדליק אפילו נורה חשמלית אחת.

על-סימטריה

חסידי תורת המיתרים מחכים ל"אותות מהממד ה-11", לחלקיקים שיתגלו במהלך ניסויי המאיץ שיאוששו את צדקת תורתם.

צרורות הפרוטונים הראשונים שוגרו - בהצלחה - ב-10 לספטמבר 2008.

תשעה ימים לאחר מכן אירעה תקלה טכנית חמורה במאיץ שתשבית את המכונה הגדולה ביותר שנוצרה אי-פעם למשך, לפחות, כשנה.



.
.
ד"ר אילנה מודלינגר
מסע בעידן הטכנולוגי
אבני הבנין של הטבע
Copyright ©
הבאפרקביתהקודם