الائتمان، CERN / غيتي إيماجز
اكتشف العلماء إشارات على أصغر نطاق تم استكشافه في الطبيعة على الإطلاق: أصغر بـ 100 مليار مرة من الذرة.
إنه عالم صغير جدًا لدرجة أن بعض الفيزيائيين أطلقوا عليه اسم زيبتوفيرس (إشارة إلى مقياس الزيبتوميتر، وهي وحدة قياس تقابل جزءًا من تريليون من مليار من المتر، أي 0.00000000000000000001 م).
تم هذا الاكتشاف من قبل فريق بقيادة علماء من كامبريدج في المملكة المتحدة، بناءً على تجربة أجريت في مصادم الهادرونات الكبير (المعروف بالاختصار LHC، من مصادم الهادرونات الكبير باللغة الإنجليزية).
هذه الآلة العملاقة (LHC)، المثبتة في المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (سيرن)، على الحدود بين سويسرا وفرنسا، تتسبب في حدوث تصادمات بين الذرات لتفتيتها واكتشاف ما بداخلها.
والنتيجة مهمة لأنها يمكن أن تساعد الباحثين على تطوير نظرية جديدة وأكثر اكتمالا حول كيفية عمل الكون.
"على أبواب" zeptoverse
المادة المظلمة هي واحدة من أعظم الألغاز في العلوم. وهو يمثل جزءًا كبيرًا من الكون، لكن الباحثين يجدون صعوبة في اكتشافه.
تشكل المادة المظلمة حوالي 25% من إجمالي طاقة الكون وهي شكل من أشكال المادة التي لا تتفاعل مع الضوء.
يعرف العلماء أنها موجودة لأن قوة جاذبيتها تؤثر على المادة العادية. ولا يمكن اكتشاف وجودها إلا من خلال تأثيرات الجاذبية على تكوين وتطور الهياكل في الكون، مثل المجرات وعناقيد المجرات. ومع ذلك، فهي تظل غير مرئية تمامًا في جميع النواحي الأخرى.
نهاية الأكثر قراءة
شاهد الأخبار من البرازيل والعالم على خدمة بي بي سي العالمية
تحميل هنا
نهاية الترويج للتطبيق
وفي هذه التجربة، تعرضت الجسيمات لاصطدامات عالية الطاقة، وقام العلماء بتحليل المواد المنطلقة، والشظايا الناتجة عن الصدمات.
ومن بين هذه الجسيمات كوارك الجمال، المعروف أيضًا باسم الكوارك السفلي، وهو جسيم دون ذري، أي أصغر من الذرة.
هذا الجسيم غير مستقر ويتواجد لمدة 1.5 تريليون من الثانية فقط قبل أن يتحول إلى جسيمات أخرى، في عملية تعرف باسم الاضمحلال.
وعلى الرغم من وجودها لفترة قصيرة جدًا، فقد تمكن الباحثون من اكتشاف تفاعلها مع جزيئات صغيرة أخرى على مقياس واحد على ستة مليون من المتر.
تشير بعض النظريات إلى أن الجسيمات، عند هذه المقاييس، تكون أكثر حساسية للمادة المظلمة، مما قد يؤثر على كيفية تفاعل الكواركات واضمحلالها. لذلك، فإن اكتشاف النشاط في هذا العالم الصغير يمكن أن يساعد العلماء في تحديد المادة المظلمة.
وقال الفيزيائي هاري كليف، من جامعة كامبريدج بالمملكة المتحدة، والذي قاد تحليل البيانات، لبي بي سي نيوز: "نحن نطرق أبواب هذا الكون".
ووفقا لكليف، فإن هذه الرقصة دون الذرية تسمح للباحثين بمراقبة سلوك الجسيمات الجديدة المحتملة عن كثب.
وأضاف كليف: "وما نريد أن نفعله الآن هو الدخول إلى هذا العالم واستكشافه واكتشاف ما تنتظره من جزيئات جديدة. وللقيام بذلك، نحتاج إلى المزيد من البيانات".
الائتمان، جوشوا فالكون / بي بي سي
وافقت الدول الـ 28 المشاركة في المشروع على استثمار 150 مليون جنيه إسترليني (حوالي 1.1 مليار ريال برازيلي) في تحديث كاشف LHCb، المثبت في مصادم الهادرونات الكبير (LHC). ومن شأن هذا التحسين أن يجعل من الممكن زيادة وتيرة تسجيل هذه الانحلالات عشرة أضعاف.
وقال كليف من جامعة كامبريدج: "مع هذا، سنكون قادرين على استكشاف الجزء الداخلي من Zeptoverse ومعرفة ما هو موجود هناك".
ولكن في العام الماضي، أعلنت وكالة البحث والابتكار في المملكة المتحدة، وهي الهيئة الحكومية المسؤولة عن تمويل البحوث، أنها لن تساهم بعد الآن بحصتها من الموارد المخصصة للتحديث.
أعلنت الوكالة لاحقًا خلال الصيف عن تخفيضات التمويل للعديد من مشاريع فيزياء الجسيمات وعلم الفلك الأخرى، بما في ذلك تلسكوب لوفيل الرائد التابع لمرصد جودريل بانك.
على الرغم من أن البحث كان بقيادة علماء كامبريدج، إلا أن التخفيضات تلقي بظلال من الشك على مشاركة المملكة المتحدة الكاملة في الدراسات المستقبلية، وفقًا لتيم غيرشون، الأستاذ الذي ينسق التعاون العلمي الدولي في LHCb، في مقابلة مع بي بي سي نيوز.
وقال غيرشون: "إن المملكة المتحدة تخاطر بالاستبعاد وتفويت اكتشافات مهمة حقًا". "لكنني أعتقد أن التأثير الأكبر على المدى الطويل سيكون أن المملكة المتحدة سوف تفشل في جني فوائد تدريب الباحثين الشباب، الذين هم في الواقع أعظم أصولنا".
من بين هؤلاء الباحثين في بداية حياتهم المهنية ماري ريتشاردسون سليبر، عضو الفريق المسؤول عن اكتشاف Zeptoverse. وفي مواجهة التخفيضات في تمويل الفيزياء، تعيد التفكير في مستقبلها المهني.
وقالت ريتشاردسون سليبر: "أحب وجودي هنا في المملكة المتحدة، ولكنني أبحث عن وظيفة في الخارج لأنه يبدو أن هناك المزيد من الفرص خارج البلاد في الوقت الحالي".
وأضافت أن "العديد" من زملائها العاملين في أبحاث الفيزياء الأساسية انتقلوا بالفعل إلى بلدان أخرى.
وتأتي التخفيضات على الرغم من الزيادة القياسية في الميزانية العامة للعلوم.
وقيَّم الفيزيائي بريان كوكس، المذيع التلفزيوني والباحث في فيزياء الجسيمات بجامعة مانشستر بالمملكة المتحدة، والذي لم يشارك في الدراسة، النتيجة بأنها "مهمة".
وانتقد القرار الأخير بقطع التمويل البريطاني لمشروع سيرن.
وقال كوكس: "سيكون من غير العادي التخلي عن الريادة العلمية للمملكة المتحدة في هذا الوقت، مما يضر ببرنامج الأبحاث المستقبلي ويلحق ضررا جسيما بسمعتنا الدولية التي اكتسبناها بشق الأنفس".
وقالت UKRI لبي بي سي نيوز إن المملكة المتحدة تظل منخرطة بشكل كامل في CERN، التي تعد ثاني أكبر ممول لها، بمساهمة تبلغ حوالي 175 مليون جنيه إسترليني سنويًا (حوالي 1.3 مليار ريال برازيلي).
وقال متحدث باسم UKRI: "لقد سعينا للحصول على توجيهات مستقلة وقررنا المضي قدمًا في مجموعة واعدة من الاستثمارات الجديدة في البنية التحتية، والتي تشمل مشاريع في مجالات الطاقة النظيفة والتصوير التشخيصي والتراث الثقافي".
"ومع ذلك، كما هو الحال في كثير من الأحيان، تلقينا مقترحات تمويل واعدة أكثر مما كنا قادرين على دعمه."
تقارير إضافية من أليخاندرا مارتينز
اكتشف المزيد
يشاهد
نهاية المشاهدة
