بیگ بنگ: برخورد دهنده‌ هادرونی بزرگ(LHC) هنوز هم کارهای خوب بسیاری برای انجام در زمینۀ شتابدهی ذرات دارد اما دانشمندان برای جایگزینی آن با یک برخورد‌دهنده‌ی بزرگ که سه برابر LHC می‌باشد، اقداماتی را شروع کرده‌‌اند.

به گزارش بیگ بنگ، انتظار می‌رود انجام جایگزینی LHC چندین دهه به طول بینجامد و به همین دلیل است که متخصصان مشتاق‌اند که از همین الان کار ساخت آن را شروع کنند. هدف ساخت ماشینی است که هفت برابر قدرتمند تر از سخت‌افزار کنونی باشد. بیش از 500 دانشمند از سراسر جهان در برلین، آلمان گرد آمده‌اند تا در مورد نحوه‌ی ساخت LHC 2.0 یا برخورد دهنده‌ی دایره‌ ای شکل آینده(FCC) با هم بحث کنند.

تونل حلقه شکل برخورد دهنده 27 کیلومتر طول دارد در حالی که حلقه‌ی FCC بین 80 تا 100 کیلومتر طول خواهد داشت که از مرز بین سوئیس و فرانسه شروع  خواهد شد. ماشین بعدی با نصب آهن‌رباهایی با قدرت دو برابر قادر به برخورد دادن پرتوی ذرات با قدرتی تا 100 ترا الکترون ولت میباشد که برابر با سطحی از شتاب ذرات است که از 10 میلیون آذرخش ایجاد می‌شود. این انرژی اضافی محققان را قادر خواهد کرد تا ذرات پنهان حتی سنگین‌تر از بوزون هیگز را ببینند. بوزون هیگز ذره‌ای است که اساسی‌ترین درکیات ما از قوانین موجود طبیعت را تایید می‌کند، در سال 2012 شتاب دهنده شواهدی مبنی بر وجود این ذره را پیدا کرد.

محققان می‌گویند LHC بعدی میتواند در ساخت مواد مقاوم در برابر اشعه به منظور استفاده در راکتورهای هسته‌ای و شبکه‌های برق نیز کاربرد داشته باشد. تیمی که در صدد تهیه‌ی نقشه‌های FCC است امیدوار است تا سال آینده پروپوزال آن را آماده کند اما ممکن است 20 سال طول بشد تا FCC برای اولین بار قابل استفاده باشد. برای LHC تهیه‌ی نقشه‌ها تا آماده شدن برای بهره‌برداری 30 سال طول کشید. هدف نهایی ساخت FCC نگاه دقیق‌تر به قوانین کیهان می‌باشد.

میشائیل بندیکت که رهبری تیم را به عهده دارد می‌گوید:« زمانی که به چیزهایی چون حرکت کهکشان‌ها نگاه می‌کنیم متوجه می‌شویم که فقط 5 درصد آن‌چه که می‌بینیم را می‌توانیم بفهمیم. اما با سوالاتی همچون سوالاتی که در مورد ماده‌ تاریک (که به حرکت نکردن کهکشان‌ها و ستارگان مطابق انتظار ما ربط پیدا می‌کند) برایمان پیش می‌آید تنها توضیح ممکن این است که ماده‌ای پنهان از دید ما باعث انحراف در مسیر حرکت آنها می‌شود.»

برخورد دهنده‌ی هاردونی بزرگ که باعث برخورد پرتو ذرات با قدرتی که ماده را به اجزای تشکیل دهنده آن می‌شکند تا سال 2035 و شاید پس از آن هم به اکتشافات علمی ادامه خواهد داد. شتاب دهنده در اوایل امسال 5 ذره‌ی زیراتمی جدید را فقط در طول یک آنالیز تشخیص داد. LHC در اواسط 2020 به طور قابل توجهی ارتقاء داده خواهد شد و نرخ برخورد ذرات و دقت آن بهبود خواهد یافت. پس از این ارتقاء اسم آن نیز به برخورد دهنده‌ی هاردونی با درخشش بالا(HL-LHC) ارتقاء خواهد یافت. بسیار مشتاقیم تا ببینیم LHC و FCC در دهه‌های پیش رو به چه شکل خواهند بود شما می‌توانید این تغییرات را از وب سایت رسمی مطالعات FCC دنبال کنید.

ترجمه: معصومه رحیمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com