برخورددهنده جدید «سرن» برای کشف ۹۵ درصد از جهان گمشده/ اسرار ماده و انرژی تاریک کشف می شوند؟

 پژوهشگران سرن، بزرگترین شتاب‌دهنده ذرات جهان در سوئیس، از طرح‌هایی برای پروژه‌ای بلندپروازانه پرده‌برداری کرده‌اند که یک برخورددهنده ذرات عظیم به نام برخورددهنده دوار آینده(FCC) است.

هدف این اَبَربرخورددهنده، کاوش عمیق‌تر در اسرار کیهان و جستجوی ذراتی است که می‌توانند فیزیک را متحول کنند و درک جامع‌تری از کیهان ارائه دهند.

به نقل از آی‌ای، برخورددهنده دوار آینده(FCC) نمونه‌ای جدید و بزرگتر نسبت به نسخه پیشین خود موسوم به برخورد دهنده بزرگ هادرونی(LHC) خواهد بود که سه برابر بزرگتر از آن با محیط شگفت انگیز ۹۱ کیلومتری و قرارگیری در عمق دو برابری نسبت به LHC است. با این حال، هزینه عظیم ۱۲ میلیارد پوندی آن، به ویژه در حالی که بشر در حال دست و پنجه نرم کردن با چالش‌های جهانی مانند وضعیت اضطراری آب و هوا و تغییر اقلیم است، جنجال به پا کرده است.

منتقدان از جمله دکتر سابین هوسنفلدر استدلال می‌کنند که هیچ تضمینی برای موفقیت FCC وجود ندارد و خواستار ارزیابی مجدد روی مقیاس و بودجه تحقیقات فیزیک ذرات هستند.

پروفسور دیوید کینگ، مشاور علمی ارشد دولت بریتانیا نیز این هزینه را «بی‌ملاحظه» ارزیابی کرد و خواستار هدایت مجدد این بودجه تحقیقاتی به سمت رسیدگی به چالش‌های جهانی فوری مانند وضعیت اضطراری آب و هوا شد.

پروفسور فابیولا جیانوتی مدیر کل سرن اما از این پروژه دفاع کرد و آن را به عنوان یک «ماشین زیبا» توصیف کرد که بشریت را به سمت برداشتن گام‌های مهم در درک فیزیک بنیادی و عملکرد درونی جهان سوق می‌دهد.

برخورد دهنده بزرگ هادرونی(LHC) که از سال ۲۰۰۸ فعالیت می‌کند، در سال ۲۰۱۲ با کشف ذره گریزان «بوزون هیگز» که یک جزء حیاتی از مدل استاندارد فیزیک زیر اتمی است، به موفقیت بزرگی دست یافت.

شکست یا موفقیت؟

با وجود آن موفقیت، برخورد دهنده بزرگ هادرونی(LHC) هنوز موفق به کشف ذراتی که ۹۵ درصد جهان را تشکیل می‌دهند، یعنی ماده تاریک و انرژی تاریک نشده است.

برخورددهنده دوار آینده(FCC) که اکنون پیشنهاد شده است، در دو فاز ساخته می‌شود و هدف آن رفع همین شکاف و کشف ماده و انرژی تاریک است.

فاز اول که برای اواسط دهه ۲۰۴۰ برنامه‌ریزی شده است، شامل برخورد الکترون‌ها می‌شود، در حالی که فاز دوم که از دهه ۲۰۷۰ شروع می‌شود، از پروتون‌های سنگین‌تر استفاده می‌کند و نیاز به آهنرباهای‌پیشرفته‌ای دارد که هنوز اختراع نشده‌اند.

شکار انرژی تاریک و ماده تاریک چیز جدیدی نیست. پژوهشگران در سرن بیش از دو دهه پیش پیش‌بینی کرده بودند که LHC از این ذرات مرموز پرده‌برداری می‌کند، اما این تلاش همچنان ادامه دارد.

منتقدان از جمله دکتر سابین هوسنفلدر و پروفسور دیوید کینگ، ابراز تردید کرده‌اند و تضمین موفقیت این برخورددهنده‌ها را زیر سوال برده‌اند و از رویکردی محدودتر با توجه به چالش‌های فعلی جهانی حمایت کرده‌اند.

در حالی که آنها برخی طرح‌های جایگزین مانند برخورددهنده خطی را پیشنهاد می‌کنند، سرن در اولویت‌بندی خود برای پرداختن به FCC ثابت‌قدم است. پروفسور آیدان رابسون از دانشگاه گلاسکو بر مزایای ماشین خطی تاکید می‌کند و می‌گوید این نوع برخوردهنده، هزینه‌های اولیه و ثانویه کمتری دارد و حفر تونل کوتاه‌تری برای آن نیاز است.

با این حال، تصمیم سرن بیرون آمده از یک فرآیند مشاوره کامل است که فیزیکدانان سراسر جهان را شامل می‌شود. هدف از این فرآیند، سنجش واکنش کشورهای عضو از جمله بریتانیا بود که هزینه این تلاش علمی عظیم را پرداخت خواهد کرد.

همینطور که جامعه علمی در مورد شایستگی‌های این پروژه عظیم بحث می‌کند، برخورددهنده دوار آینده به عنوان شاهدی بر کنجکاوی تسلیم‌ناپذیر بشریت است. دانشمندان سرن می‌گویند ما همچنان مرزهای دانش را درمی‌نوردیم و پتانسیلی برای افشای اسرار کیهان ارائه می‌دهیم.