الشبح الخفي اللي فاجأ الجميع في CERN
تخيل تبني أغلى وأقوى آلة في العالم، وفجأة تكتشف إن فيه حاجة غريبة عايشة جواها من الأول، وبتخرب تجاربك. ده اللي حصل فعلاً في مسرّع البروتونات العملاق (SPS) عند CERN في سويسرا.
العلماء نشروا بحث جديد عن "شبح رنيني"، يعني نمط طاقة غير مرئي بيتحرك زي الجني. ده الشبح بيأثر على حركة الجسيمات في الدائرة اللي قطرها 7 كيلو تقريباً. السر؟ ما بيبانش إلا لما تصفه بأربعة أبعاد، مش تلاتة بس.
كوب القهوة بتاعك درس في الفيزياء
الموضوع ده بيبقى ممتع هنا. تفتكر اللحظة اللي بتمشي فيها بالقهوة الجديدة لمكتبك، وفجأة تترش كلها؟ ده رنين بيحصل.
لما بتمشي، خطواتك بتعمل موجات صغيرة في القهوة. الموجات دي بتتصادم جوا الكوب، ولما تتوافق مع بعض، بتكبر وتسيل بره. مش غلطتك، ده قانون الفيزياء.
نفس الحكاية على الترامبولين. لو اتنين بيترقصوا، وواحد يزمن قفزته مع التاني، هيطيروا أعلى بكتير. ده كمان رنين.
في SPS، الشبح ده بيخرب شعاع الجسيمات. الفوتونات بتترنح جوا الدائرة، وبتتوافق مع اهتزازات المغناطيسات. النتيجة؟ الشعاع ينهار، والجسيمات تضيع. زي لو سكبت قهوة كونية.
الكشف في أربعة أبعاد
الجزء المذهل إن الشبح مش ثابت في تلات أبعاد، هو بيتغير مع الزمن. عشان تصفه صح، لازم أربعة أبعاد.
الفريق استخدم طريقة رياضية اسمها مقطع بوينكاريه. زي صورة أشعة مقطعية لنظام متحرك. يختاروا نقطة ثابتة، يرسموا كل حاجة نسبة ليها خطوة بخطوة، لحد ما يشوفوا الصورة كاملة.
النتيجة تبدو زي صورة متجمدة لشكل معقد في أربعة أبعاد. بس الرياضيين بس هما اللي يقدروا يتخيلوها كويس.
ليه ده مهم أكتر مما تفتكر
بتقول: حلو، بس مين مهتم بجسيمات في دائرة سويسرية؟
الحقيقة، نفس التشويش ده بيعطل مفاعلات الاندماج النووي. التوكاماكات بتعاني من رنين يبرد البلازما في نقاط معينة. لو حليناه، نقدر نوصل لطاقة نظيفة لا نهاية لها.
كمان، دلوقتي يعرفوا يتنبأوا فين الجسيمات هتتجمع في SPS. ده يساعد في تصميم أنظمة تقلل التأثير. ومستقبلاً، المهندسين يتجنبوا الشبح ده من الأول، يوفروا مليارات ويسرّعوا العلم.
الدرس الحقيقي
اللي يعجبني في البحث ده إن أحدث العلوم بترجع لقوانين بسيطة في حياتنا اليومية. القهوة اللي تسيل، الأطفال على الترامبولين، والمسرّعات اللي بتكلف مليارات – كلهم تحت نفس القوانين.
علماء CERN ما اكتشفوش حاجة جديدة في الطبيعة. هما بس بقوا يشوفوها أحسن، حتى في أربعة أبعاد. وده يقرّبنا أكتر من فهم الكون.
المصدر: https://www.popularmechanics.com/science/a71268964/physicists-found-ghost-haunting-most-famous-particle-accelerator-cern