شتاب دهنده (LHC)

d41586-019-00173-2_16398948
برخورد دهنده بزرگ هادرونی
Large Hadron Collider
(LHC)
LHC.svg

نقشه آشکارسازها و تونل‌ها
آزمایش‌های LHC
ATLAS A Toroidal LHC Apparatus
CMS سیم‌لوله فشرده میونی
ال‌اچ‌سی‌بی ال‌اچ‌سی-بیوتی
ALICE یک آزمایش برخورددهنده بزرگ یون
توتم (آزمایش) Total Cross Section, Elastic Scattering and Diffraction Dissociation
ال‌اچ‌سی‌اف ال‌اچ‌سی-فوروارد
پیش‌شتابدهنده‌های ال‌اچ‌سی
پروتون و سرب شتابدهنده خطی برای پروتون‌ها(لیناک ۲) و سرب (لیناک ۳)
(not marked) Proton Synchrotron Booster
PS سنکروترون پروتون
SPS ابرسنکروترون پروتون
برخورددهنده‌های هادرونی
      حلقه‌های ذخیره‌سازی متقاطع سرن، ۱۹۷۱-۱۹۸۴
ابرسینکروترون پروتون سرن، ۱۹۸۱-۱۹۸۴
ایزابل بی‌ان‌ال، در سال ۱۹۸۳ تعطیل شد
تواترون آزمایشگاه فرمی، ۱۹۸۷-۲۰۱۱
برخورددهنده یون‌های سنگین نسبیتی بی‌ان‌ال، ۲۰۰۰–تا کنون
ابربرخورددهنده ابررسانا در سال ۱۹۹۳ تعطیل شد
برخورددهنده بزرگ هادرونی سرن، ۲۰۰۹–تا کنون
برخورددهنده هادرونی بسیار بزرگ فعلا جنبه نظری دارد

برخورددهندهٔ هادرونی بزرگ (به انگلیسیLarge Hadron Collider) یا به طور مختصر ال‌اچ‌سی (LHC) یکشتاب‌دهندهٔ ذرّه‌ای و برخورددهنده مستقر در سازمان تحقیقاتی سرن در نزدیکی ژنو سوئیس است. این پروژه در ۱۰ سپتامبر ۲۰۰۸ میلادی (۲۰ شهریور ۱۳۸۷ هجری شمسی) پس از ۲۰ سال آماده‌سازی، آغاز به کار کرد. هدف از ساختن آن شناخت اجرام مادّه در حدّ فاصل ‎{\displaystyle 10^{-23}} سانتی‌متر، آزمون مدل استاندارد ذرّات، کشف اجزای یافت نشدهٔ مدل استاندارد، آزمون نظریّهٔ ابرتقارن ونظریه وحدت بزرگ است. از دیگر اهداف مهمّ این پروژه، کشف ذرّهٔ بنیادی هیگز است که فیزیک‌دانان ذرّات بنیادی وجود آن را پیش‌گویی کرده‌اند. ذرّهٔ هیگز یا بوزون هیگز، دخیل در ایجاد جرم در ذرّات بنیادی است.

در این آزمایشگاه، پروتونها، در یک تونل ۲۷ کیلومتری شتاب گرفته و به اندازهٔ ۱۴ تریلیون الکترون ولت انرژی می‌گیرند و با هم برخورد می‌کنند تا این برخورد، ردّی از بوزون هیگز را نشان‌دهد.[۱]

این شتاب‌دهنده در تاریخ ۱۰ سپتامبر ۲۰۰۸ راه‌اندازی شد، ولی نه روز بعد به علّت نقص فنّی و بالا رفتن دمای آهن‌رباهای ابر رسانا که باید در دماهای پایین کار کنند متوقّف شد. این شتاب‌دهنده بعد از ۱۴ ماه وقفه در تاریخ ۲۱ نوامبر ۲۰۰۹ مجدّداً راه‌اندازی شد.[۲]

مرکز کنترل سرن هرگونه کنترل و سازماندهی اساسی را بر روی این شتاب‌دهنده انجام می‌دهد. در برخورد دهندهٔ بزرگ هادرونی تونل‌ها طوری طراحی و برنامه‌ریزی شده‌اند که در سراسر مسیرِ حلقه‌ای شکل، چهار برخورد برای پروتون‌ها صورت می‌گیرد، که این نقاط محلّ قرارگیری آزمایش‌ها هستند.[۳]

اهداف

هدف اصلی ال اچ سی، یافتن پاسخ به پرسش‌های حل نشدهٔ فیزیک است. برای این منظور شرایط زمانمه‌بانگ (بیگ بنگ) را فراهم می‌کنند تا به حلّ پرسش‌های اساسی برسند.

چرا جرم ضدماده در عالم، بسیار کم‌تر از جرم مادهاست؟

ماده تاریک و انرژی تاریک چیست که در مجموع ۹۶٪ جرم جهان هستی را تشکیل می‌دهد؟

نیروی گرانش در مقیاس کوانتومی چه اثری بر ذرّات بنیادی می‌گذارد؟

ال‌اچ‌سی‌بی و آلیس برای کاوش پدیده‌های خاصّ فیزیکی، واطلس و سی‌ام‌اس آشکارسازهایی برای اهداف عمومی هستند.

هدف هر دو نوعِ آن‌ها، شناسایی ذرّات بوزون هیگز و همچنین جستجوی ذرّات ابرمتقارن و تلاش برای یافتن ابعاد اضافی در فضا خواهد بود.

آزمایش‌های آلیس و اطلس و سی‌ام‌اس برای برخورد دادن یون‌ها و تولید پلاسمای کوارک گلوئون نیز به کار می‌روند و تا کنون توانسته‌اند چندین پلاسمای کوارک گلوئون در دمای ده‌ها تریلیون درجهٔ سلسیوس بسازند.

آیس استار

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *