مصادم الهادرونات الكبير
مصادم الهادرونات الكبير هو حلقة بطول 27 كيلومتراً، مدفونة تحت الأرض على عمق يصل إلى 175 متراً. فيه، يتم تسريع حزمتين متعاكستين من البروتونات إلى طاقة 6.8 تيرا إلكترون فولت لكل منهما (سرعة 0.99999999 من سرعة الضوء) وتتصادمان وجهاً لوجه بطاقة إجمالية تبلغ 13.6 تيرا إلكترون فولت. تُثبَّت الحزم على مدارها بواسطة 1232 مغناطيساً فائق التوصيل، مبرَّدة بالهيليوم السائل إلى 1.9 كلفن (أبرد من الفضاء الخارجي). عند نقاط التصادم، توجد كواشف عملاقة ATLAS وCMS وLHCb وALICE، تسجل مئات الجسيمات المتولدة في كل تصادم.
التاريخ
بدأ البناء في عام 1998 في سيرن (المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية). تم التشغيل الأول في 10 سبتمبر 2008، ولكن بعد بضعة أيام تسبب عطل كبير في تعطيل القطاع، واستغرق الإصلاح أكثر من عام. بدأت التصادمات عالية الطاقة الكاملة في عام 2010، وفي عام 2012 أعلن تعاونا ATLAS وCMS عن اكتشاف بوزون هيغز، الجسيم الذي تم التنبؤ به قبل 48 عاماً.
كيف يعمل
البروتونات، مثل قطارين مندفعين على مسارات متعاكسة، تُسرَّع بالمجالات الكهربائية وتُثبَّت بالمغناطيسات. عندما تتصادم وجهاً لوجه، تتولد جسيمات جديدة، مثل الشظايا من التصادم. تعمل الكواشف مثل مجاهر عملاقة، لتفحص هذه الشظايا.
💡 في ثانية واحدة، تقطع البروتونات في مصادم الهادرونات الكبير الحلقة 11,245 مرة، وتعادل الطاقة الكلية لكل حزمة طاقة قطار سريع.