في هذه الصورة، يقوم أحد أعضاء فريق فيرميلاب للمغانط بإعداد مغناطيس مُسرّع لاختباره في مارس/آذار 2020. تُعتبر هذه الاختبارات خطوةً مهمةً لتلبية متطلبات بناء مصادم هادرونات مستقبلي قيد المناقشة حالياً في مجتمع فيزياء الجسيمات. حقوق الصورة: Alexander Zlobin حطم فريق فيرميلاب…
توصل علماء إلى تقنية أساسية تجعل الجيل الجديد من مسرعات الجسيمات أمراً ممكناً. تستخدم مسرعات الجسيمات لسبر أغوار تكوين المادة مثل ما يفعله العلماء بمصادم الهدرونات الكبير، وكذلك لقياس التركيب الكيميائي للعقاقير، بالأضافة إلى علاج السرطان، وحتى في صنع رقائق السليكون الدقيقة. حتى الأن،…
توضح الصورة راصد مضاد النيوترينو الإسطواني من الداخل، والمُصمَّم من أجل رصد هذه الجسيمات الأولية النادرة. حقوق الصورة: Roy Kaltschmidt photo, LBNL نحن محاطون بالنيوترينو طوال الوقت، إنها في كل مكان، غير قابلة للرصد تقريبًا، وتنساب عبر المادة العادية. بالكاد نعرف عنها أي شيء، حتى…
لاغرانجيان النموذج القياسي. غالباً ما يُصور النموذج القياسي (Standard Model) في فيزياء الجسيمات كلائحة مشابهة للجدول الدوري للعناصر، ويُستخدم لوصف خواص الجسيمات مثل كتلتها، وشحنتها ولفها الذاتي "السبين" (spin). وهذا الجدول منظمٌ أيضاً لتمثيل كيفية تفاعل هذه الأشياء…
قد تجيب أنواع نظرية من الجسيمات -إن تمكن العلماء من اكتشافها- عن كل الأسئلة المتعلقة بالكون تقريباً. الكون غير مستقر! الجاذبية (gravity) ضعيفة جداً، لكنّ القوة الضعيفة (weak force) -التي تسمح للجسيمات بالتفاعل والتحول- فائقة القوة، وكتلة بوزون هيغز (Higgs boson) صغيرة…
رسم تخطيطي للتاريخ الكوني. دعا العلماء للانتباه إلى معضلةٍ مهملة لتوسع الكون: على الرغم من أن التوسع الخارجي المُبين في الرسم (الذي يُمثل التسارع الكوني) قد يكون بدأ في أي وقت، فمن الغريب أنه بدأ في وقتنا. حقوق الصورة: NASA / WMAP إحدى النجاحات الأكثر أهمية في علم الفيزياء…
مقدمة تمهيدية ربما تصل بنا ملغرامات قليلة من المادة المضادة إلى المريخ، إلا أن صنع غرام واحد منها قد يكلف كدريليون (1015) دولار. لكن حسابات جديدة ظهرت الآن، قد تمكننا من صنع هذه المادة من الضوء. هذا قد يخفض من كلفة الإنتاج ويعطينا طريقة قابلة للتطبيق لصنع المادة…
ربما تكون قد اطّلعت مسبقاً على فكرة مسرعات الجسيمات من خلال الاطلاع على عمل مصادم الهادرونات الكبير LHC وهو مسرع جسيمات هائل مكّن العلماء من التوصل إلى جسيم بوزون هيغز. لكن مصادم الهادرونات الكبير ليس الوحيد، فالعالم مجهز بأكثر من 30,000 مسرع جسيمات تستخدم في مجموعة لا نهائية…
كما تابعنا في الاجزاء (الاول، الثاني، الثالث، الرابع، الخامس، السادس) من السلسلة عن مصام الهادرونات الكبير نقدم لكم الجزء السابع. هل سيدمر مصادم الهادرونات الكبير العالم؟ سيسمح مصادم الهادرونات الكبير للعلماء برصد تصادمات الجسيمات عند مستوى طاقة أعلى بكثير من أي تجربة سابقة،…
كما تابعنا في الاجزاء الخامسة (الاول، الثاني، الثالث، الرابع، الخامس) من السلسلة عن مصام الهادرونات الكبير نقدم لكم الجزء السادس. يا للهول! أمِلَ العلماء بوضع مصادم الهادرونات الكبير في الخدمة عام 2007، لكن فشل مغناطيس رئيسي أبطأ من سير الأمور، فقد عانى مغناطيس ضخم صنعه مختبر…
كما تابعنا في الاجزاء الاربعة (الاول، الثانى، الثالث، الرابع) من السلسلة عن مصام الهادرونات الكبير نقدم لكم الجزء الخامس. المزيد من الجسيمات ستنتج عن التجارب داخل مصادم الهادرونات الكبير أيضاً فوتونات (جسيمات الضوء) وبوزيترونات (جسيمات مضاة للإلكترونات) والميونات…
كما تابعنا في الاجزاء الثلاثة (الاول، الثاني، الثالث) من السلسلة عن مصام الهادرونات الكبير نقدم لكم الجزء الرابع. سنبدأ حديثنا في هذا الجزء عن البرودة الشديدة لمغانط المصادم، ومن ثمّ ننطلق لشرح عملية التصادم التي تحصل داخله، لنحاول بذلك تسليط الضوء على الفيزياء المذهلة والكامنة وراءه…
سنتعرف في هذا الجزء على آلية عمل مصادم الهادرونات الكبير، بعد أن تعرفنا في الجزء الأول عليه بشكل عام، وفي الجزء الثاني تعرفنا على بعض النظريات التي سيساعدنا على التحقق من صحتها، أو خطئها. كل ما تعرفه خاطئ! أقر العديد من العلماء العاملين في مشروع مصادم…
تعرفنا في الجزء الأول من هذه السلسلة على مكان وجود مصادم الهادرونات الكبير، وعلى أهم ما سعى لاكتشافه كبوزون هيغز، إضافة إلى قدرته على تفسير وشرح الظواهر التي تُحيط باللحظات الأولى من ولادة الكون، وسنتابع هذا الموضوع الشيق في هذا الجزء من السلسلة. الانفجار العظيم…
تتوضع على عمق مئة متر تحت الأرض (328 قدم) أسفل الحدود بين فرنسا وسويسرا آلة دائرية قد تكشف لنا أسرار الكون، أو -وفقا لبعض الناس- قد تدمر كامل الحياة على الأرض بدلا من ذلك! لكنها بشكلٍ أو بآخر الآلة الأكبر في العالم، وسوف تختبر أصغر جسيمات الكون: إنها مصادم الهادرونات الكبير (Large…
لا داعي لتكون عالماً حتى تتحمس بشأن التطورات في الفيزياء النظرية، فاكتشافات من قبيل الموجات الثقالية gravitational waves وبوزون هيغز Higgs boson يمكن أن تلهمك للتعجّب حول جمال هذا الكون المعقد مهما قلّ فهمك لها حقاً. لكن يسأل بعض الناس دوماً عن سبب وجوب الاهتمام بالتطورات العلمية…
ﺗُﺸﻜﻞ ﺍﻟﻤﺎﺩﺓ ﺍﻟﻤﻈﻠﻤﺔ غير المرئية %85 ﻣﻦ ﻛﻞ ﺍﻟﻤﺎﺩﺓ ﺍﻟﻤﻮﺟﻮﺩﺓ ﻓﻲ ﺍﻟﻜﻮﻥ، ﻣﺆﺛﺮﺓً ﻋﻠﻰ ﺣﺮﻛﺔ ﺍﻟﻤﺠﺮﺍﺕ، ﺣﺎﻧﻴﺔً ﻣﺴﺎﺭ ﺍﻟﻀﻮﺀ، ﻭﻣﺆﺛﺮﺓً ﻋﻠﻰ بنية ﺍﻟﻜﻮﻥ ﺑﺄﻛﻤﻠﻪ. ﻭﻣﻊ ﺫﻟﻚ، ﻻ ﻧﻌﺮﻑ ﺍﻟﻜﺜﻴﺮ ﻋﻦ ﻃﺒﻴﻌﺔ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﻤﺎﺩﺓ. تبحث ﻣﻌﻈﻢ ﺗﺠﺎﺭﺏ ﺍﻟﻤﺎﺩﺓ ﺍﻟﻤﻈﻠﻤﺔ ﻋﻦ ﻧﻮﻉ ﻣﻦ ﺍﻟﺠﺴﻴﻤﺎﺕ ﺗُﻌﺮﻑ ﺑﺎﻟﺠﺴﻴﻤﺎﺕ عالية ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ ﺿﻌﻴﻔﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ،…
البنتاكوارك (Pentaquarks)، أو الجسيمات خماسية الكواركات هنا الآن، وهي هنا لتبقى! فقد فندت دراستين جديدتين أجراهما تعاون LHCb -الموجود في مصادم الهادرونات الكبير بسيرن- أي شكوكٍ متعلقةٍ باكتشاف الجسيمات خماسية الكواركات الغريبة، وقد تم الإعلان عن هذا الاكتشاف للمرة الأولى في…
تُظهر النتائج التجريبية الجديدة اختلافاً في طريقة تصرف النيوترينات (neutrinos) والنيوترينات المضادة (antineutrinos)، وهو ما قد يفسر سبب صمود المادة أمام المادة المضادة. تُبين نتائج تجربة (طوكيو لكاميوكا) T2K في اليابان أن درجة تغيير النيوترينات لنوعها تختلف عن نظائرها من النيوترينات…