0 تصويتات
منذ في تصنيف عام بواسطة (1.7مليون نقاط)
تعرف على ما هو المسارع النووي الكبير،

هناك العديد من التساؤلات حول ما هو المسارع النووي الكبير أو مصادم الهدرونات، حيث يعتبر من أضخم معجل جسيمات واعلاها طاقة في العالم، عزيزي الزائر حول التعرف على ما هو المسارع النووي الكبير أو مصادم الهدرونات يسرنا عبر موقع المرجع الوافي أن نقدم لكم مقالا تفصيليا حول، تعرف على ما هو المسارع النووي الكبير.

تعرف على ما هو المسارع النووي الكبير

المسارع النووي الكبير أو مصادم الهدرونات الكبير (بالإنجليزية: Large Hadron Collider)‏ (اختصاراً LHC) يعتبر أضخم مُعجل جسيمات وايضا أعلاها طاقة وسرعة في العالم حيث يصل طوله (في شكل دائري) نحو 27 كيلومتر كذلك وهو مبني تحت الأرض على عمق نحو 100 متر على الحدود الفرنسية السويسرية

بالقرب من جينيف، حيث يستخدم هذا السينكروترون لمصادمة جسيمات دون ذرية وهي البروتونات بطاقة تصل إلى 7 تيرا إلكترون فولت (1.12 ميكروجول). يعجل فيض من البروتونات في دائرة المعجل إلى سرعة قريبة من سرعة الضوء تصل طاقة حركتها 3.5 تيرا

(1تيرا =1012) إلكترون فولت TeV، و كذلك وفي نفس الوقت يقوم المعجل بتسريع فيض آخر من البروتونات في الاتجاه العكسي

(في أنبوب دائري آخر موازي للأول)

إلى سرعة قريبة من سرعة الضوء أيضا تصل طاقة حركته 3.5 تيرا إلكترون فولط. تحافظ على بقاء البروتونات المعجلة في أنبوب كل فيض منها الدائري البالغ طوله 27 كيلومتر مغناطيسات قوية جدا حيث تستهلك طاقة كهربائية عالية تستلزم التبريد بالهيليوم السائل ذو درجة حرارة نحو 4 كلفن أي نحو 270 درجة تحت الصفر المئوي.

كذلك بعد تسريع فيضي البروتونات إلى طاقة 3.5 تيرا إلكترون فولط في اتجاهين متضادين، يسلط فيضي البروتونات عند نقاط معينة للالتقاء والتصادم رأسيا ببعضهما البعض، بحيث تصبح طاقة التصادم بين كل بروتونين 7 تيرا إلكترون فولط. خصصت 4 نقاط لتصادم البروتونات على دائرة المعجل الكبرى البالغ محيطها 27 كيلومتر. وأنشئت عند تلك النقاط مكشافات (عدادات) لتسجيل نواتج التصادمات، كذلك من المتوقع أن تحتوي نواتج الاصطدام على جميع الجسيمات دون الذرية المعروفة لنا منها إلكترونات ومضاد الإلكترون وبروتونات ونقائض البروتونات وكواركات وغيرها، ويأمل العلماء اكتشاف جسيمات أولية جديدة لا نعرفها ولا تعمر طويلا، أي تتحلل بعد نشأتها بوقت قصير جدا بحيث تتحول ثانيا إلى طاقة.

مصطلح هادرون يشير إلى الجسيمات التي تحتوي على الكواركات ومن تلك الجسيمات البروتون والنيوترون. بينما يمتلك البروتون شحنة كهربائية موجبة لا يمتلك النيوترون شحنة كهربائية ولهذا السبب يمكن تعجيل البروتونات في المعجل أو المصادم بواسطة تسليط مجال كهربائي عليها ومتواصلا عبر دائرة المعجل، و كذلك لا يمكن تعجيل النيوترونات وهذا يعني أن مصادم الهدرونات الكبير ما هو إلا معجل للبروتونات، ويسمى الكبير حيث أن دائرته يصل قطرها 27 كيلومتر على الحدود بين سويسرا وفرنسا بالقرب من مدينة جنيف وهو مبني 100 متر تحت الأرض بحيث لا تصل إليه أشعة كونية تشوش على قياساته، كما أنه يعجل الجسيمات بحيث تصتدم حاليا (2016) بطاقة 14 تيرا إلكترون فولت.

حيث اجريت تجارب بدأت في عام 2010 حيث أشتغل المصادم في طاقات عالية لم نصل إليها من قبل. ومن أهم نتائجه حتى الآن (مايو 2017) هو التأكد من صحة نظرية النموذج العياري للجسيمات الأولية (مكونات المادة). فقد اكتشف المصادم هادرونات عديدة جديدة، وبلازما كوارك-غلوونية، كما شوهد في الميزونBs0-ميزون. تحلله إلى كاون وبيون وكذلك تحلله النادر إلى 2 من الميونات.

وكذلك يعتبر من أكبر نجاحات مصادم الهدرونات الكبير الاكتشاف المعملي ل بوزون هيغز Higgs-Bosons. وقد منحت جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2013 إلى فرانسوا إنغلرت وبيتر هيغز صاحبي آلية هيغز. .

من المخطط أن يعمل مصادم الهدرونات الكبير حتى عام 2030، وسوف تٌعلى طاقته إلى نحو 33 تيرا إلكترون فولت عن طريق استبدال مغناطيساته وأجهزة التوجيه فيه، كما سوف تستبدل العدادات الداخلية في مكشافاته بعدادات أكثر حساسية في المستقبل.

ويأمل العلماء أن يعطي مصادم الهادرونات الكبير نتائج عن المادة المظلمة التي ينادي يتواجدها علماء الفلك. بذلك يتكاتف علماء فيزياء الجسيمات وعلماء الفلك في حل المعضلة:

 هل توجد مادة مظلمة في الكون؟ والبحث يتواصل.

الغرض منه.،

أحدها سيتناول معظم الأسئلة الأساسية في الفيزياء، وهي مسائل متعلقة ببناء الكون وفهمها عن طريق فهم الجسيمات المكونة للكون، أنواعها وطرق التآثر بينها وفهم أعمق لقوانين الطبيعة ونشأة الكون، حاله، ومصيره.

ويوجد هذا المصادم في أنبوب محيط دائرة طوله 27 كيلومتر

(17 ميل) على عمق 175 متر (574 قدم) تحت الحدود الفرنسية السويسرية بالقرب من مدينة جنيف.

تبنت المنظمة الأوروبية للبحث النووي (CERN) بناء مجمع مصادم الهادرونات الكبير، وذلك لشدة الشغف على ما يمكن تحصيله من اكتشافات عن الجسيمات الأولية، من خلال البحث العلمي للجسيمات عند السرعات العالية، وبصفة خاصة التحقق من وجود بوزون هيغز الافتراضي والعائلة الكبيرة من الجسيمات الجديدة التي تنبأ بها التناظر الفائق.

حيث يقوم بتمويل مصادم الهدرونات الكبير المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية، وتعاون على بنائه أكثر من 10000 فيزيائي ومهندس من 100 دولة ومئات من الجامعات والمختبرات.

وكذلك تتعلق الاكتشفات التي سوف يحققها مصادم الهدرونات الكبير بالإجابة على مسائل أساسية في مجال الطبيعة، يخص الفيزيائيين منها قوانين التآثر بين القوى المختلفة المؤثرة على الجسيمات الأولية، وكيفية بناء الكون من تلك الجسيمات والزمان والمكان، والتأثير الكمومي لميكانيكا الكم والنظرية النسبية، حيث أن ما توصلنا إليه حتى الآن من نظريات لا يزال غامضا في مجمله ذلك لأن كل من تلك النظريات يستطيع تفسير ركن من أجزاء الطبيعة ولا يستطيع تفسير أركان أخرى أوسع. من ضمن المسائل المرجو أن تجيب عليها نتائج مصادم الهدرونات الكبير المسائل الآتية:

هل يوجد بوزون هيغز حقا الذي تفترضه نظرية هيغز؟

1 إجابة واحدة

0 تصويتات
منذ بواسطة (1.7مليون نقاط)
 
أفضل إجابة
كيفية إعطاء جسيمات هيغز

(أو حقل هيغز) جسيمات مثل الإلكترون، البروتون والنيوترون كتلتها وعلاقة القوة الضعيفة وانكسار التناظر خلال التفاعلات بين الجسيمات.
مسألة التناظر العظيم وهي خاصة بالنموذج الأساسي لتركيب الجسيمات الأولية وكذلك مسألة تناظر بوانكاريه، وظاهرة وجود نقيض لكل جسيم نجده في الطبيعة، مثل نقيض الإلكترون ونقيض البروتون وهكذا.


ما هو تفسير أن الإلكترون أخف من البروتون 1840 مرة؟ ولماذا يكون نقيض البروتون أثقل 1840 مرة من نقيض الإلكترون؟

 وتفسير كتل الكواركات وجميع الجسيمات الآخرى، لماذا تلك الكتل بالذات؟

هل توجد أبعاد للكون أكثر من الثلاثة أبعاد المكونة من س، ص، ع (أو فوق-تحت، أمام-خلف، يمين-يسار)، بالإضافة إلى بعد الزمن؟ كما تفترضه نظرية الأوتار.؟

ما هي طبيعة المادة المظلمة التي نشاهد تأثيرها في تشكيل الكون وتمثل 23% من مادة الكون؟
وتساؤلات أخرى تتعلق بالفيزياء.

اسئلة متعلقة

0 تصويتات
1 إجابة
0 تصويتات
1 إجابة
0 تصويتات
1 إجابة
سُئل فبراير 21، 2021 في تصنيف مناهج بواسطة almrwafiy (1.7مليون نقاط)
مرحبًا بك إلى المرجع الوافي، حيث يمكنك طرح الأسئلة وانتظار الإجابة عليها من المستخدمين الآخرين.

التصنيفات

...