סיקור מקיף

האם ישנה מאיץ החלקיקים הגדול של סרן את פני הפיזיקה?

פיזיקאים מקווים להיכנס לטריטוריה בלתי מוכרת בעזרת מרסק החלקיקים המאסיבי החדש- מאיץ החלקיקים ההדרוני- באירופה, אומרים מדענים. אלומת הפוטונים הראשונה מתוכננת להישלח בתוך המתקן ב-10 לספטמבר

תצלום אוויר של איזור CERN כאשר מיקום המנהרה מסומן בעיגול
תצלום אוויר של איזור CERN כאשר מיקום המנהרה מסומן בעיגול

למאיצי חלקיקים יש מטרה עיקרית פשוטה: לרסק זה על זה אטומים או את חלקיקיהם- המכונים החלקיקים האלמנטרים של הטבע- על מנת לגלות מה נמצא בתוכם.

התוצאות הן לעיתים קרובות מפתיעות ובלתי הגיוניות, אך בעזרתם חשפו במהלך העשורים מגוון רחב של תופעות טבע. פיזיקאים מקווים לקבל תובנות חדשות ממאיצים גדולים וחזקים יותר.

מאיץ החלקיקים ההדרוני, LHC, יבחן תיאוריות "חמות" ושנויות במחלוקת כאשר יפיק נתונים מן הניסויים בו.

באותו נושא:

פריצות דרך פוטנציאליות עשויות לכלול תשובות שיסבירו מה יצר מאסה, ומהו החומר האפל, אשר ממנו מורכב מרבית היקום, אומרים פיזיקאים. אפשרויות אקזוטיות יותר כוללות עדויות לכוחות טבע חדשים או מימדים נסתרים של החלל זמן.

"איננו יודעים מה נגלה," אומר אברהם סיידן, מנהל המכון בסנטה קרוז לחלקיקים פיזיקלים באוניברסיטת קליפורניה, סנטה קרוז, משתתף אמריקאי בפרויקט. כמחצית מקהילת פיזיקאי החלקיקים הניסיוניים בארה"ב ממקדים את כוחותיהם על שני גלאיי החלקיקים הגדולים המכונים ATLAS ו-CMS, עפ"י סיידן.

מאיץ החלקיקים הגדול הוא עצום בכל מובן- גודלו, המהירויות אליהם הוא יכול להאיץ חלקיקים, כמות הנתונים שהוא מספק, וקנה המידה של שיתוף הפעולה הבינלאומי המעורב. אלומות החלקיקים החזקות יסתובבו בתוך המתקן דמוי הטבעת שאורכו 27 ק"מ מתחת לפני האדמה, של סרן (CERN) המעבדה האירופאית לחלקיקים שבסיסה בג'נבה. לאחר מספר בחינות, האלומות יכנסו לנתיב בתוך הגלאים כדי ליצר התנגשות ראשונה.

מדענים אומרים שעי החורבות שישארו מההתנגשויות ישנו באופן מוחלט את הבנתנו את הטבע. אבן דרך שמקווים לגלות הוא היגס-בוזון, חלקיק תיאורטי שמשלים את הפער בתוך המודל הסטנדרטי בפיזיקת החלקיקים בכך שהוא זה המעניק את המסה לחלקיקים. דבר זה אמור להיות מאושש עד 2010, אומר סיידן, אם חלקיק ההיגס קיים בכלל, הטבע מצא דרך אחרת ליצור מסה. "אני למעשה מצפה שנמצא דבר בלתי צפוי", הוא אומר.

חלקיק ההיגס הוא חלק מתיאוריה המכונה התיאוריה האלקטרו-חלשה, שמציעה אחידות עמוקה וסימטריה בין כוחות וחלקיקים, אך גם טוענת שהסימטריה נשברה לפני הרבה זמן ומשום כך הדבר אינו גלוי. המאיץ יחשוף כיצד שבירת הסימטריה התרחשה, אומר הפיזיקאי הווארד האבר מאוניברסיטת קליפורניה. אך איתור היגס הוא קשה, הוא מוסיף, מכיוון שאירועים שונים עשויים לחקות את הסימנים שאנו צופים.

עדות בנוגע לתיאוריה גדולה אחרת, "סופרסימטריה", עשויה אף היא להופיע בנתונים מהמאיץ. תיאוריה זו צופה שלכל חלקיק יש "סופר-צמוד" מאסיבי ובלתי נראה. התיאוריה יוצרת קשר הדוק בין שתי סוגי משפחות של חלקיקים, אלו שיוצרים את החומר, ואלו שמעבירים את הכוחות. בנוסף, סופרסימטריה צופה חלקיקים שיכולים להיות החומר האפל- חומר אשר קבוצות אסטרונומים טוענות שניתן לאתר אותו באמצעות השפעות הכבידה שלו, אך אחרת הוא אינו נראה לעין.

מימין: אבי בליזובסקי, עורך אתר הידען; פרופ' שלומית טרם מהטכניון, ופרופ' גיורא מיקנברג ממכון ויצמן, יולי 2008 ליד מתקן אטלס ב-LHC.
מימין: אבי בליזובסקי, עורך אתר הידען; פרופ' שלומית טרם מהטכניון, ופרופ' גיורא מיקנברג ממכון ויצמן, יולי 2008 ליד מתקן אטלס ב-LHC.

סופרסימטריה היא בהרבה מובנים אפשרות יותר מרגשת מאשר היגס, אומר התיאורטיקאי מיכאל דין מאוניברסיטת קליפורניה: "כשלעצמו, היגס הוא חלקיק מפליא, כך שישנן הרבה השערות בנוגע לפיזיקה חדשה ושונה מהמודל הסטנדרטי. סופרסימטריה מתאימה את עצמה בצורה הכי מהירה למה שאנחנו כבר יודעים."

באופן אירוני, תיאורטיקאים אומרים שהמאיץ יהווה התקדמות אדירה אפילו אם כלום לא יקרה שם, בדיוק בגלל שהתיאוריות הנוכחיות דורשות שהדברים כן יקרו. "אם לא נמצא כלום מעבר למה שידוע היום, זה יהיה כ"כ רדיקלי, כי זו תהיה הפרה של הרבה חוקי יסוד", אומר דין.

לידיעה באתר 'מדע עולמי'

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

38 תגובות

  1. כל אלה שמזיינים ת'שכל על התאריך 10.09.08
    זה לא יכול להיות, אנחנו רק מתקדמים עם הימים, כלומר
    אחרי ה 10.09.08 יבוא 11.9.08 הזמן הולך ומתארך…
    אז אין פה בכלל ספירה לאחור..
    טיפת מחשב, זה מה שאני מבקש!

  2. איזה אסוסיאציות בין מעיכת הפרוטון של ימינו לביקוע הגרעיני של אז:

    האם יש תאוריות פיסיקאליות חדשות ומוכחות שהולידו את הניסוי ותומכות בו.
    או שכולו נסמך על הפיזיקה הקוונטית המודרנית.

    האם מצפים לפתח פצצת פרוטון , מהפוטנציאל של שיחרור אנרגיה בעוצמה וסימולטניות. ומה השיעור שלה?

  3. מנסים להבין איך נבנת מערכת.. אכן תבנה מערכת חדשה(שתזיק למערכת הקיימת) אבל לפי הזמן שלנו זה יקח אלפי שנים.

  4. אם ימצאו דרך ליצר "חור שחור קוואנטי"
    זו יכולה להיות הדרך הקלה לפיתרון בעיות האנרגיה של המין האנושי.
    חורים שחורים הם מהגופים הקורנים ביותר ביקום כי החומר שנופל אליהם צריך לאבד את כל התנע הזוויתי שלו וזאת הוא עושה ע"י התנגשויות רבות עם עוד חומר כמוהו שסובב בדיסקה סביב החור השחור. התנגשויות אלה משחררות הרבה אנרגיה. על מנת להשתמש בחור השחור ככלי להפקת אנרגיה יש להטיל אליו חומר טעון במטען אחד, כך שייוצר "חור שחור טעון" ואז יוכלו ליצב אותו ע"י דחיה מלוחות הטעונים במטען זהה ולהפיק את האנרגיה המשתחררת ממנו.

  5. אני חייב לציין שמסכנים אלה שחושבים שכדור הארץ יתפוצץ, למה?, כי הם אף פעם לא יוכלן להגיד לנו:- "אמרנו לכם!"
    לעומת זאת אנחנו המאמינים שלא יקרה כלום נוכל לומר להם בשמץ של גאווה:- "אמרנו לכם שאין מה לדאוג!"

  6. לא יקרה שום דבר!!!
    סתם פיצוץ מבוקר!!!!

    כולם יהיו מאוכזבים מהתוצאה!!!

    כי אחרי הכל…גם המדע הוא לא מדוייק!!

  7. "סתם מישהי" את קיימת בזכות אנשים שידעו יותר מידי. קחי את זה בחשבון.
    הכינוי שלך מעיד שאת סתם מישהי…

  8. הוגין ומונין..של אודין..
    מה את רושמת שם?? אני לא מצליח לעקוב אחרי כל השטויות שאת רושמת

  9. לקובי- בתמצות רב: מחר יעשו פלוס מינוס רק הרצה ובלי התנגשויות של חלקיקים. המכשיר בטוח לשימוש כי הוא עושה פעולות שמתרחשות ביקום מאז ומתמיד ולא גרמו לנו לנזק, וההבדל העיקרי בין ההתנגשויות חלקיקים ב-LHC להתנגשויות שקורות מחוץ לו היא היכולת לשלוט ומכך למדוד את הפעילות

  10. יעל
    התגלית החשובה ביותר היא ההכרה בכל מה שהשגנו עד היום..אופס..מחר.
    ושוב אני מציינת "ההכרה""זו מילת המפתח-זה סוג של הארה פתאומית,תופסים את
    הראש ופתאום אומרים..וויי איך לא ראינו את זה עד עכשיו!זה כל הזמן היה מול העיניים שלנו..ראינו הכל ולא ראינו כלום עד עכשיו..אבל עכשיו אני פתאום מבין רואה,את מכלול
    התמונה!..לכן אני כן חושבת שההליכה "עד סף תהום-הניסוי"כן חשובה,למען ההבנות
    של הקשים ביותר בקודקודים-המבריקים,העקשניים יותר מכולם.זו בעצם הפואינטה שלי
    באתר נחמד זה.
    לגבי תהליכים,יש כאלה,שעדיין הסף עוד לא הגיע עבורם,אולי להם דוקא קשה יותר
    מאחרים,אבל גם הם יורווחו ממה שקורה בקודקודים,,ובגילוי ,"ההיפוטתיים" למינהם.
    ארחיק לכת,מאחר וכבר נפתח צוהר פי הגדול..חחההה..זה קשור לשיקום נשמת כל העם
    היהודי ,שהלך בשואה(כולנו)..והקשר שלנו לכלל עמי העולם..אבל..בהמשך.

  11. מישהו יכול לתרגם לי כאן משהו מאנגלית לעברית שקיבלתי במייל ?

    nothing bad will happen tomorrow because of the LHC. Tomorrow, a first beam of protons will circulate in one of the rings of the machine. There will be no collision yet.

    The LHC is a perfectly safe scientific instrument. Nature makes particle collide at even greater energies since EVER. And we are all there, together with our Planet. Collisions at the LHC will be EXACTLY the same as those produced by Nature. The laboratory environment is different only in the fact that we can control, and therefore measure these events while natural events are unpredictable and therefore very difficult to study.

  12. הוגין,

    אם לא יגלו כלום זו תהיה תגלית חשובה מאוד כי זה אומר שכל התיאוריות המדעיות שלנו לא קבילות במציאות ושצריך למצוא תיאוריות חדשות- זה דבר שישנה את פני הפיסיקה.

    ולכל המודאגים,

    במאיץ מקווים ליצור חור שחור זעיר שישמיד את עצמו מיידית. הסיכוי ש חור שחור זה יגדל ויבלע את כדה"א הוא ממש אפסי.

  13. 7.7 מיליארד זה טיפה בים תפסיקו להיתלונן על לתת לעניים רעבים חולים נכים
    זה כל כך הרבה יותר חשוב מרוב הדברים אי אפשר לדעת לאיזה תגליות זה יוביל בטווח הארוך זו השקעה חכמה
    גילויים לא נופלים מהשמיים צריך לגלות אותם
    אפילו אם זה יעשה באמת חור שחור זו תגלית ענקית כי ממה שאני יודע אף אחד לא רעה חור שחור ישירות אלא רק ע"י השפעתו על הסביבה כך שזהו גם גילוי

  14. זרקו 7.7 מיליארד דולר על צעצוע שמחפש את בוזון היגס לא יכלו לעשות מחקר על הסרטן או איידס או לתת את הכסף לעניים ורעבים בעולם

  15. בקיצור:הכתבה מציגה בצורה הכי דיפלומטית את התהיות הפרדוקסליות שבפניהם עומדים
    היום כל הפסיקאים של כל הזמנים,ומאפשרת לכל הפאזות להשאר ,בסופו של דבר"צודקים"..חהחהה "גם אם לא נגלה כלום זה עשוי לשנות את כל התפיסות שעליהם
    מושתתות יסודות הפיסיקה".
    המדע ש"ביום-שאחרי" עוד יקרא:"אפקט האירוניה לפתרון סוגיות ההויה-והבנתם".

    ואדון הסונט,רץ הקילומטרזים של אתר זה:אולי תרשה לעצמך,ולו רק פעם אחת ,שנשמע
    את הגיגיך הגבוהים בנידון,בצורה הכי אינטלגנטית,שאתה מסוגל ומבעד לציציותך המבריקות (בהנחה,שביניתיים אולי קצת כיבסתם,פה ושם) .מה דעתך על המאיץ ?
    או שמא..נעבור לטבעות שבתאי..??

  16. זה מקרי שהמאיץ יתחיל לעבוד בתאריך 10.09.08? תאריך שהוא ספירה לאחור משמאל לימין, אפרופו כל התחזיות האפוקליפטיות עליהן קראנו בימים האחרונים?
    🙂

  17. הכי מצחיר שהם לא מוצאים כלום ולא קורה כלום שהם יבינו שיש בתנ"ך את מה שהם צריכים וחוץ מזה הם מדענים לא אמורים לפתח את המדע של ההווה מה הם מיתעסקים בעבר או בעתיד תיפתחו את איכות החיים ופיתרונות לחור באוזון או משבר האנרגיה

  18. אני די משוכנע שיגלו דברים חדשים ואף נקבל תשובות לחלק מן השאלות, אבל גם נשאל הרבה שאלות חדשות.
    שאלה: איך אפשר לבחון מערכת ולהבין אותה בצורה כוללת אם אתה כלוא בתוכה…

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן