فرادید؛ شتابدهندهی هادرونی سِرن (LHC) که یک ماشین چرخشی عظیم در جایی بین مرز فرانسه و سوئیس، در 100 متری زیر زمین واقع شده، قرار است اسرار گیتی را برای ما آشکار کند. البته بر اساس گفته بعضی از افراد، این ماشین میتواند حیات را از روی زمین حذف کند. درهرصورت این ماشین، بزرگترین ماشین دنیا است و قرار است کوچکترین ذرات دنیا را مورد بررسی قرار دهد. نام ماشین یادشده، برخورددهنده هادرونی بزرگ (LHC) است.
به گزارش فرادید؛ برخورددهنده هادرونی بزرگ بخشی از پروژهی سازمان اروپایی پژوهشهای هستهای ملقب به سرن است. این برخورددهنده به مجموعهی شتابدهنده خارج ژنو سوئیس ملحق میشود. زمانی که این برخورددهنده روشن شود، پرتوهایی از پروتون و یون را با سرعتی نزدیک به سرعت نور پرتاب خواهد کرد. این دستگاه باعث خواهد شد ذرات بایکدیگر برخورد کنند و سپس حوادث ناشی از برخورد آنها را ثبت خواهد کرد. دانشمندان امیدوارند که این حوادث بتوانند اطلاعات بیشتری درمورد چگونگی شروع گیتی و اینکه جهان از چه موادی تشکیل شده است، در اختیار ما قرار دهند.
برخورد دهنده هادرونی بزرگ (LHC) بزرگترین و پر انرژیترین شتاب دهنده پیچیده ذرات در جهان است که این شتاب دهنده بر آن است که پرتوهای خلاف جهت هم پروتون با انرژی جنبشی زیاد را به یکدیگر برخورد دهد. هدف اصلی آن تحقیق صحت و محدودیت مدل استاندارد، تصویر نظریهی کنونی فیزیک ذرات، است. این نظریه وجود دارد که برخورد دهنده حیات بوزونهای هیگز را تائید میکند، مشاهداتی که پیش بینی و حلقههای گمشدهی مدل استاندارد را تائید میکند و میتواند توضیح دهد که چگونه ذرات ابتدائی میتوانند ویژگیهایی مانند جرم را حاصل کنند.
شتابدهنده LHC توسط موسسه اروپایی تحقیقات هستهای (CERN) ساخته شد و در زیر مرز فرانسه – سوئیس نزدیک ژنو سوئیس قرار دارد.LHC با همکاری بیش از 8000 فیزیک دان از بیش از 85 کشور جهان مشابه صدها دانشگاه و آزمایش گاه سرمایه گذاری و ساخته شده است.LHC در حال عمل هست و اکنون در حال آماده شدن برای برخورد میباشد. اولین پرتوها در 10 سپتامبر 2008 در برخورد دهنده به گردش در آمدند و اولین برخوردهای پرانرژی برای 21 اکتبر که LHC به طور رسمی آشکار شد، برنامه ریزی شده است.
هر چند پرسشهای بسیاری در مورد امنیت برخورد دهنده هادرونی بزرگ در رسانهها و دادگاهها وجود دارد، جامعه علمی از عدم امکان تهدید توسط برخوردهای ذرهای LHC اطمینان خاطر دارند.
به گزارش فرادید؛ برخورد دهندهٔ هادرونی، بزرگترین دستگاه ساخته شده به دست بشر است. ده حقیقت شگفت انگیز در مورد این دستگاه وجود دارد که مغزتان از دانستن آنها سوت خواهد کشید!
حقیقت اول: وقتی تونل دورانی 27 کیلومتری بین دریاچه ژنو و کوهستان ژورا حفاری شد، دو انتهای آن با اختلاف 1 سانتیمتر به یکدیگر رسید. این دستگاه از تونل 27 کیلومتری استفاده میکند که برای “شتاب دهندهٔ بزرگ قبلی”، شتاب دهندهٔ الکترون-پوزیترون ساخته شده بود. این تونل به دلیل ملاحظات جغرافیایی (مربوط به هزینه) با عمق متوسط 100 متر و شیب کم 1.4 درصد ساخته شده است. ژرفای آن چیزی بین 175 متر (زیر کوهستان ژورا) و 50 متر (در نزدیکی دریاچه ژنو) است.
حقیقت دوم: هر یک از 6000 تا 9000 رشتۀ ابررسانای نیوبیوم – تیتانیوم در کابلی که برای برخورد دهنده هادرونی تولید شده حدود 0.007 میلی متر ضخامت دارد که حدود 10 برابر نازکتر از موی انسان است. اگر این رشتهها را به هم متصل کنید فاصلهٔ زمین تا خورشید را 6 بار طی کرده و با باقی آن 150 بار مسیر زمین تا ماه را میتوان طی کرد. ابررساناها کلید ساخت 9600 آهنربا هستند. هر نوع از آهنرباها به بهبود خط سیر یک ذره و همچنین خنثیسازی اثر موجها کمک میکند. افراد زیادی نمیدانند که پوستهٔ زمین در ژنو بر اثر این «موجهای زمینی» 25 سانتیمتر بالا آمده است. این جابجایی باعث ایجاد تغییرات 1 میلیمتری در محیط برخورددهندهٔ هادرونی شده و این موضوع نیز باعث ایجاد تغییراتی در انرژی پرتوی و خط سیر میشود.
حقیقت سوم: تمام پروتونهای شتاب داده شده در سرن از هیدروژن استاندارد بدست آمدهاند. اگرچه پرتوهای پروتون در برخورد دهندهٔ هادرونی شدید هستند، اما تنها 2 نانوگرم هیدروژن در هر روز شتاب داده میشود؛ بنابراین یک میلیون سال برای شتاب دادن تنها 1 گرم هیدروژن، زمان لازم است.
حقیقت چهارم: بخش مرکزی این برخورد دهنده، بزرگترین فریزر دنیاست. در دمایی پایینتر از دمای فضا، در این برخورد دهنده آهن، فولاد و تمام فنرهای ابررسانای مهم وجود دارد. این برخورد دهنده 120 تن هلیوم نیاز دارد تا آهنرباهای آن در دمای 1.9 درجهٔ کلوین عملکرد خود را حفظ کنند.
حقیقت پنجم: به صورت همزمان، این برخورد دهنده میتواند به دمای باورنکردنی بیش از 100 هزار برابر مرکز خورشید برسد. این دما از طریق شتاب گرفتن و برخورد دو پرتو با یونهای سنگین حاصل میشود؛ یعنی یک رویداد علمی و حماسی که هر روزه در هر ثانیه 40 میلیون بار اتفاق میافتد.
حقیقت ششم: میزان فشار در لولههای پرتو در حدود جو ماه است؛ یعنی یک خلأ شدید. نامی از خلأ بردیم و بهتر است بدانید که مسیر لولههای شتابدهنده برای گذر ذرات، عاری از هرگونه مولکول اضافی است و پمپهای تخلیه قدرتمندی دارد که حتی یک مولکول گاز را از قلم نمیاندازد.
حقیقت هفتم: پروتونها با انرژی معین، در برخورد دهنده با 0.999999991 برابر سرعت نور حرکت میکنند. هر پروتون این حلقهٔ 27 کیلومتری را 11 هزار بار در ثانیه طی میکند. یک پرتو ممکن است بیش از 10 ساعت در گردش باشد و بیش از 10 میلیارد کیلومتر حرکت کند که مسافتی برابر با سفر رفت و برگشت به نپتون است. این ذرات آنقدر کوچک هستند که برخورد دادن آنها مثل شلیک دو سوزن از فاصلهٔ 10 کیلومتری و برخورد این دو سوزن با هم در نیمهٔ راه است.
حقیقت هشتم: در انرژی کامل، هر کدام از این دو پرتو انرژیای برابر با یک قطار 400 تنی با سرعت 150 کیلومتر در ساعت دارند. این میزان انرژی برای ذوب کردن 500 کیلوگرم مس کافی است. این انرژیها در حالت مطلق اگر با انرژیهایی که ما به صورت روزمره با آنها سر و کار داریم مقایسه شوند، چندان عجیب به نظر نخواهند رسید. حرکت یک پشه 1 ترا الکترون ولت انرژی دارد. چیزی که برخورد دهندهٔ بزرگ هادرونی را استثنائی میکند این است که انرژی را در فضایی حدود یک میلیون میلیون بار کوچکتر از یک پشه فشرده میکند.
حقیقت نهم: سامانه مدیریت محتوای آهنربا در حدود 10 هزار تن آهن در خود دارد که در مقایسه با برج ایفل، آهن بیشتری در آن استفاده شده است.
حقیقت دهم: دادههای ثبت شده از آزمایشهای بزرگ در این برخورد دهنده برای پرکردن حدود 50 هزار هارد دیسک 1 ترابایتی یا 10 میلیون دی وی دی در سال کافی است که در صورت انباشت این دی وی دیها بر روی یکدیگر، ارتفاع آنها 12 کیلومتر در هر سال اضافه میشود