ما بعد الـ LHC

يتفق مجمل فيزيائيو العالم على بناء المسرع المستقبلي للجسيمات المرجو إطلاقه في عام 2020. وهو يسمى ILC، وهو مصادم خطي حيث ستصادم فيه الإلكترونات والبوزيترونات. فقد وقع 1800 فيزيائي من 325 مؤسسة علمية من العالم كله على ILC Reference Design Report. وهو تقرير من أربعة مجلدات يحدد صفات المصادم الخطي الدولي المستقبلي International Linear Collider ILC. يبلغ طول هذا المصادم 31 كلم. وعلى الرغم من أنه لم يقرر بعد بشكل رسمي ولم يمول، كما لم يحدد موضعه، لكن الفيزيائيين يأملون البدء بالعمل به في عام 2020.
لا تتصادم البروتونات في هذا المسرع كما في LHC، بل إلكترونات وجسيمات المضادة، البوزيترونات. وذلك بطاقة تتراوح بين 0.5 و1 ترا إلكترونفولط. ونعلم أن 1 تيرا إلكترونفولط تساوي 1000 جيغا إلكترون فولط، الذي يساوي مليار إلكترونفولط، وهي واحدة لقياس الطاقة والكتلة. وبالتالي فإن التصادمات فيه ستكون أقل شدة مما في LHC حيث تبلغ 14 تيرا إلكترون فولط. لكنها بالمقابل سوف تكون أكثر خصوبة. فالتصادم بين بروتونين، وهما عبارة عن تجمع من الكواركات والغليونات، هو تصادم معقد جدًا. ومن بين العديد من التصادمات التي تتم بشكل متزامن فإن التصادم الذي يمكن أن يهم العلماء يكون مشوشًا بسبب التصادمات الأخرى بين الجسيمات. أما الوضع في الـ ILC فسيكون أكثر "نظافة وترتيبًا" بكثير طالما أن الإلكترون والبوزيترون هما جسيمين أوليين. فالتصادمات تحصل الواحد بعد الآخر.
من إشكاليات هذا المصادم الجديد أنه لن يكون على شكل حلقة مثل LHC. ذلك أن الإلكترونات الأخف بكثير من البروتونات تفقد طاقة أكبر بكثير من الإشعاع السينكروتروني (وهو إشعاع كهرمغنطيسي يصدر وفق معادلات مكسويل من كل جسيم وفق حركة غير منتظمة) ما أن نجبرها على اتخاذ مسار دائري. لم يكن ذلك مزعجًا في بناء المسرع القديم LEP (Large Electron-Position) بطاقة 200 جيغا إلكترونفولط في المركز الأوروبي للبحث النووي، لكن الخسارة في الطاقة تصبح أكبر بكثير عندما نريد الوصول إلى تصادمات بطاقة على الأقل 500 جيغا إلكترون فولط.
ولهذا سوف يكون ILC مجمعًا من مسرعين ضخمين مستقيمين ومتواجهين. وسوف تسرَّع فيه الإلكترون والبوزيترونات كل منها من جهة بواسطة حقول كهربائية في التجاويف المبنية الواحد خلف الآخر على امتداد أكثر من 15 كلم. ولكي يمكن الوصول إلى نسب من التصادمات كافية لدراسة الظواهر الأكثر ندرة بعدد مقبول من السنوات، فإن حزم الجسيمات يجب أن تكون مركزة بشكل فائق على نقطة التصادم: أي على عرض أقل من 1 ميكرومتر وسماكة 6 نانومتر.

وبهذا يكون قد اكتمل الموضوع وارجو لكم جميعا المتعة والفائدة ، ولا تنسونا من صالح دعائكم .
في أمان الله .