مساعي لإثبات وجود "المادة المظلمة" في أكبر المخابر على سطح الأرض

سيتم تشغيل مصادم هايدرون الكبير (مسرع الجسيمات) ليعمل بقوته القصوى في مايو/أيار القادم، وذلك بعد تعديلات وترميمات أجريت فيه على مدى عامين.

وصار علماء الفيزياء الآن جاهزين للاستمرار في دراسة صفات الجسيمات الأولية. وتضاف إلى المهام الموكلة إليهم مهمة حل أبرز ألغاز الكون وأكثرها إثارة، وهي التأكد من وجود جسيمات المادة المظلمة.

مساعي لإثبات وجود "المادة المظلمة" في أكبر المخابر على سطح الأرض 54fedfa3611e9bee408b4595

بوزون هيكز

وطرح عالم الفيزياء السويدي كريستوفر بيترسون من جامعة تشالمرز التكنولوجية نظرية تفيد بأن بوزون هيكز ينقسم إلى جسيمات للمادة المظلمة. وبناءً على تلك النظرية قرر الخبراء إجراء تجربة بواسطة مصادم هايدرون الكبير من شأنها البحث عن تلك الجسيمات.

جدير بالذكر أن علم الكونيات يقول إن المادة المظلمة تشكل نسبة 84.5% من الكون. لكن علماء الفلك عاجزون عن تأكيد ذلك بواسطة الأجهزة المتوفرة لديهم حاليا، لعدم مشاركة تلك المادة في التعامل الكهرومغناطيسي. ولا يمكن مشاهدة المادة المظلمة، لكن وجودها يعتبر أمرا بديهيا لعلماء الفيزياء وليس لعلماء الفلك.

يذكر أن النموذج التقليدي لفيزياء الجسيمات الأولية يعتبر صالحا لوصف عمليات تجري على مستوى عالم الجسيمات الأولية. لكنه عاجز عن وصف ما يحدث على مستوى الكون وغير قادر على تأكيد أو نفي وجود المادة المظلمة في الكون.

أما النموذج الذي طرحه الدكتور بيترسون فيحتوي على عدد أكبر من الجسيمات الأولية بالمقارنة مع النموذج التقليدي.

مساعي لإثبات وجود "المادة المظلمة" في أكبر المخابر على سطح الأرض 54fedfcb611e9bee408b4598

عالم الجسيمات الأولية

ويقضي هذا النموذج بأن تنقسم الجسيمات "بوزون هيكز" إلى فوتونات (جسيمات الضوء) وجسيمات للمادة غير المرئية. ولا يمكن التأكيد على هذه النظرية دون استخدام مسرع جسيمات. ولحسن الحظ فإن الخبراء في مصادم هادرون الكبير قرروا إتاحة تلك الفرصة للعالم السويدي. وبعد تشغيل مصادم هادرون ستبدأ وحدات " مصادم هادرون الكبير " و"أطلس" و"سي أم أس" في البحث عن صفات بوزونات هيكز التي يتهكن العالم السويدي في وجودها.

وقال بيترسون إن أمنيته قد تحققت. وأضاف أن تأكيد نظريته في كل من الوحدات الثلاث سيعني ثورة في علم الفيزياء، الأمر الذي سيجعل علماء الفيزياء يعيدون النظر في النموذج التقليدي لفيزياء الجسيمات الأولية ويقيمون جسرا ما بين عالم الجسيمات الأولية وعالم النجوم .

مساعي لإثبات وجود "المادة المظلمة" في أكبر المخابر على سطح الأرض 54fedfe4611e9b6a7f8b45ea

عالم الجسيمات الأولية

مساعي لإثبات وجود "المادة المظلمة" في أكبر المخابر على سطح الأرض

مساعي لإثبات وجود "المادة المظلمة" في أكبر المخابر على سطح الأرض

روابط مفيدة