scientists خلقوا "بانج صغير" — والحجم كان أصغر مما توقع أحد

لازم أعترف إني لما قرأت البحث ده، رجعتقراه مرة تانية عشان أتأكد إني فاهم صح.

ال scientists دول重生و الـ "المادة الأصلية" اللي كانت مليانة الكون... باستخدام نوى ذرية صغيرة جداً، لدرجة إن أغلب الفيزيائيين مكنش يتوقعوا إن ده ممكن يطلع.

سيب اللحظة دي تتSink في دماغك شوية.

إيه اللي عملوه بالظبط؟

الخلاصة: مباشرة بعد الـ Big Bang، قبل ما الذرات تتكون أصلاً، الكون كله كان مليان حاجة اسمها quark-gluon plasma — حالة مادة سخنة وكثيفة جداً، مكانش فيه بروتونات ولا نيوترونات لحد ahí. العلماء بينادوها "المادة الأصلية" للكون.

لسنين، والباحثين بيحاولوا يعيدوا خلق المادة دي في المعامل عن طريق crash نوى ذرية مع بعض بسرعات قريبة من سرعة الضوء. الفكرة كانت إنك محتاج نوى ثقيلة جداً — زي الـ lead — عشان تولّد طاقة كافية لتكوين الـ plasma دي.

لكن هنا بقى الجزء المثير: باحثين في معهد Niels Bohr في كوبنهاجن، شغالين مع collaboration اسمه ALICE في CERN، أثبتوا إن الفرضية دي غلط.

نجحوا في خلق quark-gluon plasma باستخدام نوى أصغر بكتير — تحديداً أكسجين-16 ونيون-20. وده أقل بكتير من اللي أي حد توقعه.

الـ lead عنده 82 بروتون. الأكسجين عنده 16. النيون عنده 20. فرق كبير أوي!

"Little Big Bang" أو "بانج صغير"

الأستاذ المساعد You Zhou، اللي كان يقود التجربة، وصفها بشكل مثالي: اللي صنعوه هو essentially "Little Big Bang."

"احنا Pushنا الحدود لإزاي النوى الذرية تقدر تكون صغيرة... ومعظم لسه بتعيد خلق المادة الأصلية دي," قاله. "دلوقتي احنا عارفين أكتر عن الشروط الأساسية المطلوبة عشان المادة تنتقل للحالة المتطرفة دي."

أنا بحب الـ framing ده. إحنا literally بنشوف نسخ مصغرة من ولادة الكون — في particle accelerators بتمتد على عدة دول.

حكاية كورة الـ Bowling

هنا بقى اللي الموضوع بقى فعلاً مثير للاهتمام (شوية whimsical).

لما الـ scientists دي crash النوى الصغيرة دي مع بعض، اكتشفوا حاجة جديدة: الـ particle patterns اللي بتنتج بتحتفظ بمعلومات عن الأشكال الأصلية للنوى اللي شاركت.

تصادمات الأكسجين أنتجت أنماط دائرية. لكن تصادمات النيون؟ دي صنعت أنماط على شكل كورة الـ bowling pin.

لييه؟ لإن نوى الأكسجين كروية، بينما نوى النيون... Well, مطولة زي كورة الـ bowling pin.

الباحث ما بعد الدكتوراه Emil Gorm Dahlbæk Nielsen شرحه بشكل جميل: "ده زي إنك بتضيء light على حاجة وبتشوف الـ shadow بتاعها. أنت مش قادر تشوف الحاجة directly، بس الـ shadow بتاعها بيكشف شكلها."

فمش地盯着 ازاي الجسيمات بتطير keluar من التصادمات دي، العلماء يقدروا essentially "يشوفوا" أشكال النوى الذرية اللي صغيرة جداً على أي حد يشوفها directly. ده مش رائع؟

ليه ده مهم ليك؟

أنا عارف إيه اللي بتفكر فيه — ده بيبدو زي فيزياء niche جداً ليها علاقة بال everyday life.

لكن هنا لييه ده مهم: فهم بنية النوى الذرية بيساعدنا نفهم الـ strong force — واحد من الأربع قوى أساسية في الطبيعة. دي القوة اللي بتجمع البروتونات والنيوترونات مع بعض في الأول. دي اللي مسئولة عن إن الذرات... Well, تبقى ذرات.

من غير الـ strong force اللي بيعمل شغله، مفيش حاجة في الكون هتكون بالشكل اللي هي عليه. النجوم، الكواكب، أنت، أنا — مفيش حاجة فيهم شغالة من غير الـ interactions الأساسية دي.

زائد كمان، فيه حاجة really مذهلة في إن humanity يقدر يعيد خلق، على مقياس صغير، الـ conditions اللي كانت موجودة microseconds بعد ما الكون كله ابتدأ. ده النوع من الحاجة اللي يخليك تتوقف وتفتكر في مكاننا في الـ cosmos.

بناءً على تراث

البحث ده ليه جذور عميقة في معهد Niels Bohr. Aage Bohr، ابن الفيزيائي الشهير Niels Bohr، اخد جائزة نوبل في 1975 عن شغله على بنية النواة الذرية.Tradition الـ pushing لفهمنا لهذه الـ building blocks الصغيرة مستمرة لحد اليوم.

بدل من探测 النوى gently عند طاقات منخفضة (الـ approach التقليدي)، هؤلاء الـ scientists دول دلوقتي بيسحموها مع بعض عند أعلى طاقة ممكنة وبيعيدوا بناء الـ properties بتاعتها من الـ aftermath.

ده fundamentally طريقة مختلفة تماماً للنظر للأشياء — وده لسه Opening possibilities جديدة لفهم اللحظات الأولى للكون وطبيعة المادة نفسها.

مثير للإعجاب جداً اللي ممكن تكتشفه لما بتكسر حاجات صغيرة مع بعض بجد، صح؟

المصدر: ScienceDaily