كان مسرع الجزيئات الأكبر والأعلى طاقة في العالم مشغولاً. للسنة الثانية ، تجاوز فريق LHC أهدافه التشغيلية - حيث أرسل المزيد من البيانات التجريبية بمعدل أعلى. ولكن ما الذي فعلته؟
عندما بدأ مشروع هذا العام ، كان هدفه هو إنتاج فائض من البيانات المعروفة للفيزيائيين باسم femtobarn المعكوس. في حين أن هذا قد يبدو وكأنه مصطلح خيال علمي ، إلا أنه حقيقة علمية. فيمتوبارن معكوس هو قياس لأحداث تصادم الجسيمات لكل فيمتوبارن - وهو ما يعادل حوالي 70 مليون مليون تصادم. جاء أول femtobarn المعكوس في 17 يونيو ، وفي الوقت المناسب لإعداد المسرح لمؤتمرات الفيزياء الكبرى التي تتطلب نقل البيانات إلى ما يصل إلى خمسة femtobarns معكوس. تم الوصول إلى العدد المذهل من التصادمات في 18 أكتوبر 2011 ، ثم تجاوزها حيث تم تسليم ما يقرب من ستة فيمتوبرنس معكوس إلى كل من تجربتين للأغراض العامة - ATLAS و CMS.
وقال ستيف مايرز مدير CERN للمسرعات والتكنولوجيا: "في نهاية تشغيل البروتون هذا العام ، وصلت LHC إلى سرعة الإبحار". "لوضع الأمور في سياقها الصحيح ، فإن معدل إنتاج البيانات الحالي يزيد بمقدار 4 ملايين عامل عما كان عليه في الجولة الأولى في عام 2010 وعامل 30 أعلى مما كان عليه في بداية عام 2011."
ولكن هذا ليس كل ما قدمه المصادم LHC هذا العام. أغلق تشغيل البروتون هذا العام أيضًا مساحة الاختباء التي يمكن الوصول إليها لبوزونات هيغز عالية القيمة والجسيمات فائقة التناظر. وهذا بالتأكيد يضع النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات وفهمنا للكون البدائي على المحك!
"لقد كان عامًا رائعًا ومثيرًا للمجتمع العلمي بأكمله في المصادم LHC ، ولا سيما لطلابنا وما بعد المستندات من جميع أنحاء العالم. لقد أجرينا عددًا كبيرًا من القياسات للنموذج القياسي ووصلنا إلى منطقة غير مستكشفة في عمليات البحث عن الفيزياء الجديدة. وقالت فابيولا جيانوتي ، المتحدثة باسم ATLAS ، على وجه الخصوص ، قمنا بتقييد جسيم هيجز في نهاية ضوء نطاق كتلته المحتمل ، إذا كان موجودًا على الإطلاق. "هذا هو المكان الذي توقعته كل من البيانات النظرية والتجريبية ، لكنه أصعب نطاق جماعي للدراسة."
قال المتحدث باسم CMS جيدو تونيلي: "بالنظر إلى هذه السنة الرائعة لدي انطباع بأنني أعيش في نوع من الحلم". لقد أنتجنا عشرات القياسات الجديدة وقيّدنا بشكل كبير المساحة المتاحة لنماذج الفيزياء الجديدة والأفضل لم يأت بعد. بينما نتحدث مئات العلماء الشباب لا يزالون يحللون الكمية الضخمة من البيانات المتراكمة حتى الآن. سنحصل قريبًا على نتائج جديدة ، وربما شيء مهم لنقوله عن النموذج القياسي هيجز بوسون ".
قال المتحدث باسم LHCb Pierluigi Campana: "لقد حصلنا من LHC على كمية البيانات التي حلمنا بها في بداية العام ونتائجنا تضع النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات من خلال اختبار صعب للغاية". "حتى الآن ، لقد أتت بألوان متطايرة ، ولكن بفضل الأداء الرائع لـ LHC ، نصل إلى مستويات من الحساسية حيث يمكننا أن نرى ما وراء النموذج القياسي. يعاني الباحثون ، وخاصة الشباب منهم ، من حماس كبير ، ويتطلعون إلى الفيزياء الجديدة.
على مدى الأسابيع القليلة المقبلة ، ستعمل المصادم LHC على تحسين مجموعة بيانات 2011 بهدف تحسين فهمنا للفيزياء. وعلى الرغم من أنه من الممكن أن نتعلم المزيد من النتائج الحالية ، فابحث عن قفزة إلى 10 فيمتوبرنات معكوسة بالكامل والتي قد تكون ممكنة في عام 2011 ومتوقعة لعام 2012. في الوقت الحالي يتم إعداد المصادم LHC لمدة أربعة أسابيع من الرصاص الجري ... "محاولة لإثبات أن الحجم الكبير يمكن أن يكون رشيقًا أيضًا عن طريق اصطدام البروتونات مع أيونات الرصاص في فترتين مخصصتين من تطوير الماكينة." إذا حدث هذا الخيط الجديد من عملية المصادم LHC ، فسيستخدم العلم قريبًا البروتونات للتحقق من المكائد الداخلية لهياكل أثقل بكثير - مثل أيونات الرصاص. يتعلق هذا بشكل مباشر بالبلازما الكوارك-جلون ، التكتل البدائي المفترض لجزيئات المادة العادية التي تطور منها الكون.
قال المتحدث باسم ALICE باولو جيوبيلينو: "إن تحطيم أيونات الرصاص معًا تسمح لنا بإنتاج ودراسة قطع صغيرة من الحساء البدائي ، ولكن كما سيخبرك أي طاهٍ جيد ، لفهم الوصفة بالكامل ، من الضروري فهم المكونات ، وفي في حالة بلازما كوارك جلون ، هذا ما يمكن أن تجلبه اصطدامات أيونات بروتون الرصاص. "
مصدر القصة الأصلي: بيان صحفي لـ CERN.
