برخورددهنده هادرونی بزرگ

برخورددهندهٔ هادرونی بزرگ (به انگلیسی: Large Hadron Collider) یا به طور مختصر ال‌اچ‌سی (LHC) یک شتاب‌دهندهٔ ذرّه‌ای و برخورددهنده مستقر در سازمان تحقیقاتی سرن در نزدیکی ژنو سوئیس است. این پروژه در ۱۰ سپتامبر ۲۰۰۸ میلادی (۲۰ شهریور ۱۳۸۷ هجری شمسی) پس از ۲۰ سال آماده‌سازی، آغاز به کار کرد. هدف از ساختن آن شناخت اجرام مادّه در حدّ فاصل ‎ سانتی‌متر، آزمون مدل استاندارد ذرّات، کشف اجزای یافت‌نشدهٔ مدل استاندارد، آزمون نظریّهٔ ابرتقارن و نظریه وحدت بزرگ است. از دیگر اهداف مهمّ این پروژه، کشف ذرّهٔ بنیادی هیگز است که فیزیک‌دانان ذرّات بنیادی وجود آن را پیش‌گویی کرده‌اند. ذرّهٔ هیگز یا بوزون هیگز، دخیل در ایجاد جرم در ذرّات بنیادی است.

مختصات: ۴۶°۱۴′ شمالی ۰۶°۰۳′ شرقی
فراتر از مدل استاندارد
شبیه‌سازی داده‌های آشکارساز ذرات برخورددهندهٔ هادرونی بزرگ که یک بوزون هیگز که از برخورد پروتون‌هایی به‌وجود آمده است که به فواره‌های هادرونی و الکترون‌ها واپاشی می‌شود.
مدل استاندارد
شواهد
نظریه‌ها
ابرتقارن
  • مدل استاندارد ابرتقارنی مینیمال
  • نظریه ابررشته
  • ابرگرانش
گرانش کوانتومی
آزمایش‌ها
برخورددهنده‌های هادرونی
حلقه‌های ذخیره‌سازی متقاطعسرن، ۱۹۷۱-۱۹۸۴
ابرسینکروترون پروتونسرن، ۱۹۸۱-۱۹۸۴
ایزابلبی‌ان‌ال، در سال ۱۹۸۳ تعطیل شد
تواترونآزمایشگاه فرمی، ۱۹۸۷-۲۰۱۱
برخورددهنده یون‌های سنگین نسبیتیبی‌ان‌ال، ۲۰۰۰–تا کنون
ابربرخورددهنده ابررسانادر سال ۱۹۹۳ تعطیل شد
برخورددهنده بزرگ هادرونیسرن، ۲۰۰۹–تا کنون
برخورددهنده هادرونی بسیار بزرگفعلا جنبه نظری دارد

در این آزمایشگاه، پروتون‌ها در یک تونل ۲۷ کیلومتری شتاب گرفته و به اندازهٔ ۱۴ تریلیون الکترون‌ولت انرژی می‌گیرند و با هم برخورد می‌کنند تا این برخورد، ردّی از بوزون هیگز را نشان‌دهد.[1]

این شتاب‌دهنده در تاریخ ۱۰ سپتامبر ۲۰۰۸ راه‌اندازی شد، ولی نه روز بعد به علّت نقص فنّی و بالا رفتن دمای آهن‌رباهای ابر رسانا که باید در دماهای پایین کار کنند متوقّف شد. این شتاب‌دهنده بعد از ۱۴ ماه وقفه در تاریخ ۲۱ نوامبر ۲۰۰۹ مجدّداً راه‌اندازی شد.[2]

مرکز کنترل سرن هرگونه کنترل و سازماندهی اساسی را بر روی این شتاب‌دهنده انجام می‌دهد. در برخورد دهندهٔ بزرگ هادرونی تونل‌ها طوری طراحی و برنامه‌ریزی شده‌اند که در سراسر مسیرِ حلقه‌ای شکل، چهار برخورد برای پروتون‌ها صورت می‌گیرد، که این نقاط محلّ قرارگیری آزمایش‌ها هستند.[3]

آزمایش‌ها
آشکار ساز CMS

چهار آزمایش این مرکز:

- (به انگلیسی: ATLAS experiment)

- (به انگلیسی: CMS experiment)

  • آزمایش ال‌اچ‌سی‌بی

- (به انگلیسی: LHCb experiment)

- (به انگلیسی: ALICE experiment)

هر یک از این آزمایش‌ها، تحت نظارت یک تیم ویژه از فیزیکدان هاست.

اهداف

هدف اصلی ال اچ سی، یافتن پاسخ به پرسش‌های حل نشدهٔ فیزیک است. برای این منظور شرایط زمان مه‌بانگ (بیگ بنگ) را فراهم می‌کنند تا به حلّ پرسش‌های اساسی برسند.

  • چرا جرم ضدماده در عالم، بسیار کم‌تر از جرم ماده است؟
  • ماده تاریک و انرژی تاریک چیست که در مجموع ۹۶٪ جرم جهان هستی را تشکیل می‌دهد؟
  • نیروی گرانش در مقیاس کوانتومی چه اثری بر ذرّات بنیادی می‌گذارد؟

ال‌اچ‌سی‌بی و آلیس برای کاوش پدیده‌های خاصّ فیزیکی، و اطلس و سی‌ام‌اس آشکارسازهایی برای اهداف عمومی هستند.

هدف هر دو نوعِ آن‌ها، شناسایی ذرّات بوزون هیگز و همچنین جستجوی ذرّات ابرمتقارن و تلاش برای یافتن ابعاد اضافی در فضا خواهد بود.

آزمایش‌های آلیس و اطلس و سی‌ام‌اس برای برخورد دادن یون‌ها و تولید پلاسمای کوارک گلوئون نیز به کار می‌روند و تا کنون توانسته‌اند چندین پلاسمای کوارک گلوئون در دمای ده‌ها تریلیون درجهٔ سلسیوس بسازند.

جستارهای وابسته

منابع
  1. آزمایشگاهی برای کشف اسرار کیهان
  2. فعّالیّت «برخورد دهنده بزرگ هادرون» از سر گرفته شد.
  3. سایت سرن برخورد دهندهٔ بزرگ هادرونی
  • Stephen Hawking (30 June 2008). "Introducing the Big Bang machine". The Guardian. Retrieved 11 September 2008.
  • Paul Rincon (18 July 2008). "Cern lab goes 'colder than space'". BBC News. Retrieved 11 September 2008.
  • Elizabeth Landau (8 September 2008). "Multibillion-dollar collider to probe nature's mysteries". CNN. Retrieved 11 September 2008.

پیوند به بیرون
در ویکی‌انبار پرونده‌هایی دربارهٔ برخورددهنده هادرونی بزرگ موجود است.
  • وب‌گاه تصادم‌دهنده بزرگ هادرون - ال‌اچ‌سی
  • «سه ایرانی در «سرن»». همشهری آن لاین. بایگانی‌شده از اصلی در ۱۲ سپتامبر ۲۰۰۸. دریافت‌شده در ۵ آذر ۱۳۸۶.
  • Dawn of the Large Hadron Collider - NASA, Astronomy Picture of the Day
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.