CERN تستعد لمزيد من الاكتشافات بعد 10 سنوات من اكتشاف “جسيم الله” | مصادم هادرون كبير

لقد مرت 10 سنوات اليوم تم الإعلان عن دليل على بوزون هيغز – وهو جسيم بعيد المنال مرتبط بمجال يمنحه كتلة غير مرئية –. لكن الذكريات طازجة كما كانت دائمًا بالنسبة للبروفيسور دانييلا بوردوليتو.

“أتذكر السعادة فقط. أتذكر أن الجميع كانوا سعداء للغاية. وما فاجأني [was] وقال: “كم كان الجميع متحمسين ، بدا أن العالم بأسره كان يحتفل بنا”.

لم يكن مصادم هادرون كبير (LHC) – تحطيم البروتون الوحش مختبر الجسيمات الأوروبي ، سيرن – الاستعداد للبدء الفترة الثالثة من جمع البيانات يأمل الخبراء يوم الثلاثاء في الكشف عن المزيد من أسرار اللبنات الأساسية للكون.

كان بوردوليتو ، الذي يشغل الآن منصب رئيس فيزياء الجسيمات بجامعة أكسفورد ، جزءًا من الفريق الذي اكتشفها. هيغز بوزونحلل الباحثون بياناتهم ووجدوا علامات بوسان الغامضة على أن ذاكرته الرئيسية للأحداث التي وقعت قبل عقد من الزمان كانت اللحظة التي سبقت الإعلان عن الإعلان بأسبوعين.

“أنا لا زلت أفكر [about] في تلك المرحلة ، أصابني فراشات في معدتي ، “قالت. “كان أمرًا لا يصدق. لقد كانت حقًا لحظة فريدة في حياة العالم.

كان الهيجان الإعلامي هائلاً عندما تم الإعلان عن الاكتشاف ، حيث ركزت الصحف والإذاعة والتلفزيون جميعها على الجسيم.

يُطلق على بوزون هيغز ، الذي يُطلق عليه اسم “جسيم الله” نسبة إلى الفيزيائي بيتر هيغز ، الجسيم المميز لحقل هيغز – وهو مجال غير مرئي من الطاقة ينتشر في الكون. باختصار ، كان يُعتقد في الأصل أن تفاعل الجسيمات الأولية مع هذا المجال حدث بعد فترة وجيزة من الانفجار العظيم مع توسع الكون وتبريده. يمنحهم الكتلة.

تم التنبؤ بوجود بوزون هيغز بواسطة النموذج القياسي ، وهي نظرية أساسية تشرح ثلاثة من القوى الأساسية الأربعة للطبيعة ، ولكن لم يكن ذلك حتى التجارب المبكرة في مصادم الهادرونات الكبير. اكتشف العلماء مصادر رئيسية.

بفضل اكتشاف بوزون هيغز ، يمكن للعلماء الآن شرح العديد من الظواهر: لماذا تمتلك الإلكترونات كتلة ، وبالتالي يمكن أن تشكل سحابة حول النواة تشكل الذرات ؛ لماذا النيوترون أكبر كتلة من البروتون ، ومن ثم لماذا يتحلل الأول ولكن الأخير مستقر.

قال بوردوليتو: “يشرح حقل هيغز سبب وجود الذرات وسبب وجودنا. أعتقد أنه من الرائع حقًا أن نتمكن من وضعها في سياق نعتقد أننا نفهمه”.

لكن القصة لم تنته بعد. منذ الإعلان في عام 2012 المزيد من الوحي – بما في ذلك نظرة ثاقبة كيف يولد بوزون هيغز ويتحلل، وتفاعلاته مع الجسيمات الثقيلة مثل الكواركات العلوية والسفلية. والعمل مستمر على قدم وساق.

في جهود أخرى ، يأمل العلماء في استكشاف التفاعلات بين بوزون هيغز والميونات – الجسيمات دون الذرية الأولية سالبة الشحنة – واقتران بوزون هيغز مع نفسه.

“على سبيل المثال ، يستطيع هيجز فهم الاقتران الذاتي [help us] قال بوردوليتو: “افهم شكل طاقة هيجز وافهم بشكل أفضل ما حدث في بداية الكون”.

تعتبر الجولة الثالثة من LHC ، والتي تبدأ يوم الثلاثاء ، أساسية لمثل هذا العمل. هذه المرة ، ستعمل Atomic Smasher من 13 TeV إلى 13.6 تريليون إلكترون فولت (TeV) ، مع توقع كل من تجارب Portoletto Atlas و CMS لمضاعفة مجموعات البيانات الخاصة بها عن طريق تعريضها.

قال بوردوليتو: “الكثير من البيانات والقليل من الطاقة يفتحان فرصًا جديدة”. وقال إن العلماء سيكونون قادرين على دراسة بوزون هيغز بمزيد من التفصيل ، وقد يوفر العمل أيضًا رؤى جديدة حول كتلة بوزون دبليو. جسيم أساسي آخر ، البوزون W ، كان في مركز الإحساس في وقت سابق من هذا العام كشف الباحثون في كاشف المصادم في فيرميلاب في الولايات المتحدة تشير بياناتهم إلى أن للجسيم كتلة أكبر مما توقعه النموذج القياسي.

قال بوردوليتو إن هناك متسعًا لمزيد من الابتكارات المبكرة.

قال “هناك الكثير من الإمكانات في مجال هيكس”. “مرة أخرى ، لدينا القليل من الطاقة ، ويمكننا أن نجد شيئًا جديدًا ، بعض الجسيمات الجديدة – في كل مرة نرتقي فيها في الطاقة ، لدينا فرصة لاكتشاف فيزياء جديدة.”