برخورد دهنده‌ اتم‌هایی با سرعت نور شناسایی کرد

بیگ بنگ: دانشمندانی که بر روی برخورددهنده‌ هاردونی بزرگ(LHC) کار می‌کنند بتازگی اتم‌های کاملی را (همراه با الکترون‌هایی که به دور آنها می‌چرخند) با سرعتی نزدیک به سرعت نور کشف کردند.

LHCبه گزارش بیگ بنگ، این سئوال که آیا این اتم‌ها واقعأ اولین «اتم‌هایی» هستند که انسان‌ها به این سرعت رساندند کمی معناگراست. برخورد دهنده هادرونی بزرگ دائمأ هسته‌های اتمی را تسریع می‌بخشد. (به همین دلیل عام مردم گاهی‌اوقات این ماشین غول‌آسا را «خرد کنند‌ۀ اتم» می‌نامند؛ ماشینی که تحت کنترل مرکز اروپایی تحقیقات هسته‌ای یا CERN قرار دارد.) اما این نخستین‌باری است که این هسته‌ها الکترون‌هایی دارند که به دور آنها می‌چرخند. در این نمونه، سرن توضیح داد که محققان هسته‌هایی که یک الکترون به دور آنها می‌چرخید را در یک پرتو نسبتأ کم‌انرژی به مدت تقریبأ یک ساعت تسریع بخشیدند.

سپس، «آنها برخورد دهنده هادرونی بزرگ را با قدرت کامل بالا بردند و این پرتو را قبل از اینکه پس زده شود، به مدت دو دقیقه نگه داشتند.» در یک آزمون پیگیرانه، آنها این پرتوی با قدرت کامل را به مدت دو ساعت یا گروه کوچکتری از اتم‌ها نگه داشتند. “میکائیلا اسکائومن”، فیزیکدان برخورد دهنده گفت که تسریع اتم‌ها همراه با الکترو‌ن‌هایشان کار چالش‌برانگیزی است، زیرا «ممکن است به طور کاملأ تصادفی الکترون حذف گردد. وقتی این اتفاق بیفتد، هسته‌ به دیواره لوله‌ی پرتو برخورد می‌کند زیرا بارَش دیگر با میدان مغناطیسی برخورد دهنده هادرونی بزرگ هماهنگ نیست.

این آزمایش چند میلیارد یورویی تضمین می‌کند که از خودش محافظت کند، بنابراین اگر یک پرتو ناپایدار شود، به طور خودکار تخریب می‌شود تا از برخورد دهنده محافظت کند. هرچند، سرن گفت که پرتو‌های پیچیدۀ اتم به نظر پایدارتر از آن چیزی هستند که تصور می‌شد. اسکائومن گفت: «این خبر خوبی است زیرا درهای آزمایشات جدیدی را به رویمان می‌گشاید. جالب‌ترین مسئله استفاده از اتم‌های پیچیده بصورت منابع پرتو گاما بود. وقتی الکترون‌ها از حالات پرانرژی به کم‌انرژی حرکت می‌کنند، فوتون‌ها (ذرات نور) را از خود ساطع می‌کنند. و در سرعت برخورد دهنده هادرونی بزرگ، این فوتون‌ها دارای طول‌موج‌ها و انرژی‌های پرتوهای گاما هستند. تولید پرتوهای گاما در آزمایشگاه کار دشواری است.

ترجمه: سحر  الله‌وردی / سایت علمی بیگ بنگ

منبع: livescience.com

دیدگاهتان را بنویسید

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