Wednesday 4 July 2012
فيديو
اكتشاف جسيم متوافق مع جسيم "هيغز بوسون" الذي يعتقد أنه النواة الأساسية للكون

المادة المكتشفة قد تحل لغزاً كبيراً فيما يتعلق بظروف نشأة الكون

أعلن علماء في أكبر مراكز الأبحاث في العالم اكتشاف جسيم جديد يُعتقد أنه جسيم قريب من المادة المعروفة باسم "هيغز بوسون" الذي يُعتقد أنه النواة الحقيقية التي تكتسب منها كل مواد الكون كتلتها.
وقال رولف هيور مدير المركز الأوروبي للأبحاث النووية في سويسرا "لقد قمنا باكتشاف حجر الزاوية المفقود في المواد الفيزيائية".وأضاف هيور أن المادة المكتشفة هي مادة "بوسون" لكنه اشار إلى أنها ليست "هيغز بوسون"، مضيفاً "لدينا اكتشاف، ولاحظنا أن الجسيم الجديد متسق مع جسيم هيغز بوسون".
وقال جون وومرسلي المدير التنفيذي للمجلس البريطاني لمنشآت العلوم والتكنولوجيا خلال مؤتمر في لندن "يمكنني أن أؤكد أن جزيئا تم اكتشافه يتوافق مع نظرية هيغز بوسون."
وقال جو انكانديلا وهو متحدث باسم أحد فريقين يجريان الأبحاث عن جزئ هيغز أمام حضور في المختبر الأوروبي لفيزياء الجزيئيات قرب جنيف "هذه نتيجة أولية، لكننا نعتقد أنها قوية جدا ومتماسكة جدا
وكان الفيزيائي الإسكتلندي "بيتر هيغز" قد تنبأ في عام 1964 بوجود الجسيم "هيغز بوسون" الذي يُعتقد أن المواد الأساسية في الكون قد انفصلت عنه عند الانفجار العظيم.
وبحسب العلماء فإن قوة الجاذبية هي أول ما انفصلت عن "بوسون" ثم تبعتها بقية القوى.
وأشار الباحثون إلى أن هذا الاكتشاف الجديد من شأنه شرح أصل كتلة المادة، الأمر الذي من الممكن أن يعيد كتابة العديد من المعادلات والنظريات المتعلقة بعلم الأوزان والكتل.”
وجاء هذا الإعلان الكبير في مؤتمر صحفي في العاصمة السويسرية جنيف، بعد الأنباء الواردة عن تحقيق العلماء لاكتشاف جديد تم التوصل إليه في المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية.
ويعتبر جزيء “هيغز بوسون” الحلقة المفقودة في سلسلة الفرضيات التي تعيد تشكيل فهم نشأة الكون قبل أكثر من 13 مليار عام، كما يقول العلماء.

عملية العثور عليه تتطلب إعادة صنعه
كيف يبحث العلماء عن "جسيم هيغز بوزون"؟ و العالم يترقب إعلانًا تاريخيًا


يستخدم العلماء مصادم هادرون الكبير الذي يبلغ ثمنه 10 مليار دولار في بحثهم عن بوزون هيغز أو ما يعرف بـ "جسيم الرب". لكن معرفة كيفية عمل هذا الجسيم تفسر لماذا ثبت أنه من الصعب جداً العثور عليه.
تكهن العلماء في البداية بأن جسيم هيغز بوزون تحت الذري كان متواجداً قبل 48 عاماً، وقد سمي على اسم بيتر هيغز، أستاذ الفيزياء المتقاعد بجامعة ادينبيرغ.
ويشكل هذا الجسيم أهمية كبرى بالنسبة لفهم مزيد من المعلومات والتفاصيل المتعلقة بالكون. حيث أوضح العلماء أن مهمته هي منح الجزيئات التي تشكل الذرات كتلتها.
وبدون تلك الكتلة، سوف تنزلق تلك الجزيئات بسرعة الضوء، ما يجعلها غير قادرة على الارتباط ببعضها البعض لتشكيل الذرات التي تكون كل شيء في الكون، بدءاً من الكواكب وانتهاء بالأشخاص.والعلماء الذين يدرسون الفراشات يستخدمون شباكاً بقيمة 24 دولار، بينما يستخدم محبو الطيور الأثرياء مناظير شواروفسكي بقيمة 2000 دولار.
أما علماء الفيزياء الذين يدرسون الجسيمات فلديهم مصادم هادرون الكبير بـ 10 مليار دولار.
وإذا كانت النظريات صحيحة، فجسيم بوزون هيغز كان موجوداً فقط خلال المليون الأول من مليون من الثانية بعد الانفجار الكبير، أي نحو 13.6 مليار سنة مضت. وفي حين بدأ الكون يبرد (انخفاض درجات الحرارة ما بعد الانفجار الكبير) اضمحلت كل جسيمات هيغز الى جزيئات أخرى.
وهذا يعني أن عملية العثور عليه تتطلب من العلماء إعادة صنعه بأنفسهم من خلال إعادة الطاقات العالية التي كانت موجودة عندما كان عمر الكون مليون من المليون من الثانية.
ويقول ميناكشي نارين، وهو فيزيائي في جامعة براون في بروفيدانس (رود ايلاند)، وعضو في فريق البحث عن بوزون هيغز، إن ايجاد الجسيم يتطلب من العلماء أن "يجمعوا معلومات من مئات ترليونات الصدامات بين البروتونات داخل مصادم هادرون الكبير في مختبر المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية.
وإذا كانت جسيمات هيغز تتكون نتيجة هذه الصدامات فإنها ستتحلل فوراً الى جسيمات دون ذرية معروفة مثل الفوتونات والكواركات التي تشكل لبنات بناء البروتونات والنيوترونات".
ويبحث العلماء عن آثار تركتها هذه الجسيمات في حطام الصدامات تكون بمثابة "بصمات أصابع" خلفها بوزون هيغز وراءه في لحظة وجوده الخاطفة. وعندما يتوصل العلماء الى ان الأثر الذي يظهر في النتائج ذات مغزى كاف، فإنهم يستخدمون مقياساً معيناً من خمس درجات تُحسب بوحدة "سيغما".وتعني سيغما واحدة أن النتائج ليست بعيدة عن كونها تقلبات احصائية عشوائية في البيانات. وتعتبر النتيجة التي تسجل 3 سيغما بمثابة "رصد" أو ملاحظة، لكن حصول النتيجة على علامة كاملة هي 5 سيغما، الذي يعني أن العلماء يستطيعون أن يعتبروا النتيجة اكتشافاً رسمياً.
ويعني هذا ان احتمالات الخطأ أو الصدفة تبلغ اقل من 1 في المليون.ونقلت صحيفة الـ "كريستيان ساينس مونيتور" عن لورانس سولاك، وهو فيزيائي في جامعة بوسطن الذي يعمل مع واحد من الفريقين المخصصين للبحث عن جسيم الرب إن "مصادم البروتون" هي تسمية خاطئة، ومع ذلك، لأن الاصطدام يحدث في الواقع بين الجزيئات التي تشكل البروتونات.
ويقول سولاك إن: "مزيج خاص من الكواركات يعطي البروتون شحنته الإيجابية - ما يسمح للعلماء استخدام مغناطيسات قوية لتوجيه وتركيز أشعة البروتون في المصادم".
وفي المصادم، يجري العمل الأساسي في الحلقة الدائرية الرئيسية، بمضمار مع محيط يبلغ نحو 17 كيلومتر ويصل إلى 300 قدم تحت سطح الأرض.
لكن المنشأة تستفيد أيضاً من كل نوع من معجل الجسيمات وضعت في السنوات الـ 115 الماضية للحصاد الأول للبروتونات من غاز الهيدروجين، ثم يتم تسريعها تدريجياً من خلال ثلاثة مسرعات قوية.
وفي المرحلة النهائية، تصل البروتونات إلى مستويات الطاقة مرتفعة بما يكفي للسماح لحلقة المصادم الرئيسي لمنحها طاقة ما قبل التصادم النهائية.
وباستخدام مغناطيس قوي لتوجيه البروتونات نحو تشغيل خطين في اتجاهين متعاكسين، يتم توجيه الحزم على جهازي كشف ضخمين حيث تحدث الاصطدامات. بحلول الوقت الذي تتركز فيه أشعة التصادم، تكون كل منها نحو نصف عرض شعرة الإنسان.
ويتعين على الآلات التي تتبع حطام التصادم أن تكون قادرة على تحديد مسارات الحطام إلى داخل عرض النصف من شعرة الإنسان.
ويقول سولاك إن المهندسين الذين يحافظون على مسير هذه الآلة الدقيق هم "السحرة الحقيقيون". يشار إلى أن الاصطدامات تحدث مرة واحدة كل خمسين المليار من الثانية، "الأمر الذي يعني أن عليك النظر في هذه الاصطدامات كل 50 نانو ثانية و تقرر ما إذا كنت تريد واحدة أم لا"، يقول جيمس برودفوت، الذي يقود قسم فيزياء الطاقة العالية في المختبر الوطني في أرغون ايلينوي. ويضيف: "هذا يشكل تحدياً كبيراً ، لأن هناك كمية هائلة من الخلفيات".
هل سينجح العلماء في اجتياز هذه التحديات الهائلة للعثور على جسيم الرب؟
الإجابة عن هذا السؤال من المتوقع أن يعلنها العلماء في مختبر سيرن الأوروبي في مؤتمر صحافي اليوم، للكشف عما إذا كانت توقعاتهم التي قالوا أنها أكيدة بنسبة 99.99 % أصبحت أكثر يقيناً وصحيحة 100%.

نتائج الأبحاث تشير الى أدلة على وجود بوزون هيغز
العالم يترقب إعلانًا تاريخيًا: جسيم هيغز بوزون موجود؟
يترقب العالم اليوم الاربعاء إعلانًا تاريخيًا في مختبر سيرن الأوروبي عن مشاهدتهم آثار لجسيم الرب (بوزون هيغز) الذي طال انتظاره وبالتالي العثور عليه.
ويقول الفيزيائيون إن بوزون هيغز يمنح المكونات الأساسية للذرة كتلتها، وهو الجسيم الوحيد الذي يفترض النموذج المعياري لفيزياء الجسيمات وجوده.
ويؤكد العلماء أن بوزون هيغز يتسم بأهمية بالغة لفهم الكون.وسبق لعلماء فيزياء أن تكهنوا في البداية بأن جسيم بوزون هيغز تحت الذري كان متواجداً قبل 48 عاماً.
وقالت تقارير إن أربعة من الفيزيائيين النظريين الذين استحدثوا آلية "جسيم هيغز"، منذ نصف قرن سيكونون حاضرين خلال الندوة العملية اليوم الأربعاء.ومنذ إعلان العلماء الاميركيين عن توصلهم إلى أدلة تؤكد وجود جسيم الرب، ليل الإثنين يعج الانترنت بالتكهنات والشائعات التي تذهب إلى ان علماء "سيرن" الاوروبيين قد لا يؤكدون بصورة قاطعة وجود بوزون هيغز الأربعاء أو انهم حتى قد يعلنون اكتشاف جسيم جديد بالكامل.

جسيم هيغز بداية الطريق إلى فهم المواد غير المرئية

مكونات الذرة والمجال الذي يربط بين تلك المكونات هو شغل العلماء الشاغل

تتوالى من جديد الاكتشافات الناتجة عن مصادم الهادرونات الكبير الذي يعد أكبر مراكز الأبحاث في العالم.
الاكتشاف الذي تم الإعلان عنه يوم الأربعاء هو التوصل إلى جسيم جديد يعتقد أنه أحد المكونات الرئيسية التي تكتسب منها جميع المواد كتلتها.الجسيم الجديد أطلق عليه اسم "هيغز بوسون" على اسم الفيزيائي الاسكتلندي بيتر هيغز الذي تنبأ عام 1964 بوجود الجسيم واعتقد آنذاك أن المواد الأساسية للكون قد انفصلت عنه خلال الانفجار العظيم الذي انبلج عنه الكون.

جسيم غير مرئي
ويقول عالم الفيزياء عراقي الأصل جيم الخليلي لبي بي سي " إن هذا الجسيم يكون هو ومجموعة من الجسيمات الأخرى المادة الأساسية التي تتكون منها المواد."
وأضاف الخليلي إننا نعرف حاليا معظم هذه الجسيمات حيث تختلف في أشكالها وأحجامها وأوزانها ،لكننا لا نفهم لماذا تختلف هذه الأجسام عن بعضها..ويفتح اكتشاف (هيغز بوسون) الطريق أمام معرفة المزيد عن بقية الجسيمات.
وجسيم هيغز لا يمكن رؤيته على الإطلاق ويمثل المجال الذي يربط بين جسيمات أخرى أكبر تكون هي بدورها النيوترونات والبروتونات داخل نواة الذرة.
وأشار الخليلي إلى أن أهمية الاكتشاف تكمن في أن فهمنا للكيفية التي تتكون بها الأشياء تمضي الاتجاه الصحيح.

الأجسام السوداء
وأكد الخليلي أن التوصل إلى هذا الجسيم لا يعني انتهاء مهمة مصادم الهادرونات الذي يعمل منذ عدة سنوات لمحاولة فهم الأجواء التي لحقت مباشرة حدوث الاصطدام الكبير الذي تكون في أعقابه الكون لكنها هي الخطوة الأولى ، لأنه إذا تم التيقن من أن هذه الجسيمات هي جسيمات (هيغز) فإن ذلك يعني أن هناك المزيد من الأسئلة يمكن أن نعثر لها عن إجابة وأنه ربما نكتشف جسيمات أخرى الأمر الذي سيجعلنا نفهم الكون بصورة أفضل.

جيم الخليلي
"يمثل الاكتشاف ثورة في علم الفيزياء الحديث ، لأنه سيجعلنا نفكر في كل شيء يتكون منه هذا الكون"
ووصف الخليلي الاكتشاف بأنه يمثل ثورة في علم الفيزياء الحديث ، لأنه سيجعلنا نفكر في كل شيء يتكون منه هذا الكون. فمثلا ما يعرف بالأجسام السوداء التي يتوقع بعض الفيزيائيين وجودها في الكون ولا يعلم أحد مما تتكون وكيف تتشكل بالضبط وربما اذا استمرت التجارب يقودنا ذلك إلى التوصل إلى ماهية هذه الأجسام السوداء.
ويطرح هذا الاكتشاف أيضا كثيرا من الأسئلة حول إمكانية التوصل إلى جسيم تم إثبات وجوده ولكن في نفس الوقت لا يمكن رؤيته على الإطلاق.
يذكر أنه في العام الماضي أعلنت هيئة مصادم الهادرونات عن توصلها إلى جسيم من الممكن أن يكون أسرع من الضوء لكن علماء شككوا في وجود خطأ في الحسابات أدى إلى هذه النتيجة.
ويعتبر المصادم هو الأضخم والأعلى طاقة في العالم. ويتكون من نفق دائري مطوق بمسافة 27 كم (17 ميل) على عمق ما بين 50 إلى 175 متر تحت سطح الأرض.
ويبلغ قطر النفق الذي توجد به مغناطيسات تعجيل البروتونات 3.8 امتار وتم انشاؤه ما بين 1983 و1988 ويقع النفق على الحدود السويسرية الفرنسية.
BBC