آیا با انجام این ازمایش منجر به کشف ذرات زیر اتمی دیگر کوچکتر از کوارک خواهد شد؟
جهان در این ماه (شهریور) شاهد آزمایشی بود که می تواند با شبیه سازی لحظه آفرینش جهان به بخشی از سوالات اساسی درباره گوشه ای از راز خلقت پاسخ گوید.
در این آزمایش در یک لوله 27 کیلومتری به قطر 4 متر که 100 متر زیر زمین قرار دارد، قرار است دو پروتون با سرعتی تقریبا برابر سرعت نور با هم برخورد کنند، تا دانشمندان ببینند جهان ما چگونه به‌وجود آمده است. شتابدهنده Larg Hadron Collidor- LHC در مرکز تحقیقات ذرات بنیادی اروپا (Cern) از روز چهارشنبه کار خود را آغاز کرد. شتاب‌دهنده‌ای که در طول 14 سال و با صرف هزینه بیش از 6 میلیارد یورو ساخته شده، قرار است "انفجار بزرگ (مه‌بانگ)" ، معمایی‌ترین اتفاق فیزیکی جهان را شبیه‌سازی کند. سطح انرژی که در ماشین (LHC) (شتاب دهنده ) به آن رسید به انرژی اولیه کیهانی خیلی نزدیک شد و شرایط مناسبی را برای بررسی وضعیت اولیه فراهم کرد.
بررسی و شناخت برهم کنش ذره ها تنها در سطوح بالای انرژی امکان پذیر است و این شتابدهنده برای اولین بار در دنیا به این سطح بالای انرژی دست یافته است.
در این آزمایش دانشمندان و فیزیکدانان توانستند نتیجه تحقیقات 20 ساله خود را به آزمایش بگذارند. در این میان ایرانیان نیز توانستند بخشی از افتخار این لحظه تاریخی را به نام خود به ثبت برسانند.
تیم ایرانی مشارکت کننده در این طرح در لحظه آزمایش در یکی از چهار ایستگاه آشکار سازی که در نقاط مختلف این تونل تعبیه شده بود قرار داشت و توانست از نزدیک روند تحقیق را مشاهده و بررسی نماید.
امامشارکت ایران در این پروژه تنها به حضور تعداد قابل توجهی از دانشجویان دکترای فیزیک ذرات دانشگاههای ایران در سرن محدود نمی شود، بلکه براساس قرارداد وزارت علوم ، تحقیقات و فناوری ، جمهوری اسلامی ایران افتخار ساخت قطعه ای مهم در بخش آشکارسازی "CMS " این شتاب دهنده را نیز بر عهده داشته است . به موجب این قرارداد که در سال 2000 میلادی امضا شد ایران مراحل تحقیقات و ساخت این قطعه مهم را آغاز کرد و در نهایت با نصب ، راه اندازی و بهره برداری از آن در جریان این آزمایش توانست برگ زرین دیگری را به افتخارات علمی خود بیفزاید. (شرکت هپکو اراک در سال 2004 میلادی جایزه طلایی سی .ام .اس را به دلیل ساخت این قطعه از سرن دریافت کرد.)
اما ماجرا چیست:
فیزیکدانان در سده گذشته به نظریه‌ای موسوم به"مدل استاندارد ذرات بنیادی" رسیده‌اند. این نظریه، ذرات اصلی تشکیل‌دهنده طبیعت، مثل الکترون، کوارک و... را طبقه‌بندی کرده و مکانیسم تعامل بین آنها (نیروها) را شرح می‌دهد.در ادامه کار بر روی این نظریه، در سال 1964 ذره‌ای پیشنهاد شد که می‌تواند بعضی از خواص بنیادی ذرات مثل "جرم" را توضیح دهد. این ذره به نام یکی از پیشنهاددهندگانش، پیتر هیگز (Peter Higgs) ، فیزیکدان انگلیسی، "ذره هیگز" نامیده شد. انگیزه اصلی راه اندازی شتاب دهنده( (LHC کشف ذره هیگز بوده است در عین حال یادآور می شویم که دستیابی به نتایج معتبرتر و قابل آماری ، کسب اطلاعات بیشتر برای شناخت منشاء ماده تاریک ، آزمون جنبه های مختلف مدل استاندارد ذرات و نیز رسیدن به بعضی فرضیات فراتر از این مدل از دیگر اهداف مهم راه اندازی این شتابدهنده و انجام این آزمایش بوده است . درست است که دانشمندان از آن زمان تا کنون محاسبات خود را بر اساس تئوری هیگز انجام می‌دهند، اما هیچ آزمایشی انجام نشده که این نظریه را به‌صورت تجربی اثبات کند. برای تجربه کردن این کنش و واکنش‌ها از دستگاه‌های شتابدهنده استفاده می‌شود. دانشمندان با استفاده از شتاب‌دهنده‌ها، ذرات را در میدان الکترومغناطیسی شتاب می‌دهند و پس از برخورد آنها به هم، نتایج به‌دست آمده را در قالب محاسبات پیچیده رایانه‌ای، که ممکن است ماه‌ها طول بکشد، بررسی می‌کنند.
اکنون فیزیکدانان امیدوارند که با بزرگترین شتابدهنده جهان در مرکز تحقیقات ذرات بنیادی اروپا، شرایط به‌وجود آمدن کیهان – البته در مقاس کوچکتر - را شبیه‌سازی کنند. آزمایشی که انتظار می‌رود به پرسش‌های بسیاری پاسخ دهد، پرسش‌هایی مانند این‌که جرم ذرات از کجا می‌آید؟ چرا ما تنها 5 درصد از ماده را، آن هم نصف‌ونیمه، می‌شناسیم؟ چرا 25 درصد دیگر را "ماده سیاه" می‌نامیم؟ تکلیف 70 درصد باقیمانده چیست که ما آن‌را، از سر ناچاری، "انرژی سیاه" می‌نامیم؟ ماده با ضدماده چه فرقی دارد؟ آیا جهان ما ابعاد دیگری، به‌جز بُعدی که ما می‌بینیم هم دارد؟ شاید حتی بتوان با استفاده از LHC، درستی یا نادرستی تئوری "اَبَر قرینه" (Supersymmetrie) را تأیید کرد. (بر اساس این تئوری، هر ذره‌ای در جهان یک جفت دارد.)
ترس از بلعیدن جهان :
هم‌زمان با آغاز به کار شتابدهنده مرکز تحقیقات ذرات بنیادی اروپا، شایعاتی پخش شده که ادعا می‌کنند پس از این آزمایش، احتمال تشکیل حفره‌های سیاه وجود دارد. حفره‌های سیاهی که به مرور زمان، کره زمین را خواهند بلعید. حتی دانشمندان این پروژه تهدید به مرگ شده‌اند. خوانندگان هم شکایت می‌کنند که چرا دولت‌ها واکنشی به این آزمایش نشان نمی‌دهند؟
حفره‌های سیاه اجرام آسمانی‌ای هستند که جرم آنها نسبت به اندازه‌شان بسیار زیاد است. این حفره‌ها دارای قدرت جاذبه بسیار زیادی هستند، طوری‌که نور هم نمی‌تواند از آنها بگریزد.
یک فیزیکدان آلمانی بر این عقیده است که تشکیل حفره‌های سیاه پس از آزمایش LHC همان اندازه امکان‌پذیر است که فشردن زمین به اندازه یک هسته گیلاس. او این اتفاق را غیر ممکن می‌داند.
هورست اشتوکر، دانشمندان آلمانی دیگری است که انتظار دارد پس از آزمایش LHC حفره‌های سیاه تشکیل شوند. نگرانی اشتوکر اما تشکیل حفره‌های سیاه نیست. او به تابش‌های بسیار زیادی اشاره می‌کند که میلیون‌ها سال است زمین و ماه را با انرژی بسیار بمباران می‌کنند. بنابراین هیچ خطری برای زمین وجود ندارد. نگرانی اشتوکر از این است که تابش ذرات از دستگاه خارج شوند که در نتیجه آن میلیاردها یورو به هدر خواهد رفت.
