يختبر العلماء باستمرار حدود فهمنا لما يشكل المكونات الأساسية لكوننا. ولكن من أجل الاستمرار في اختبار هذه الحدود ، تحتاج التكنولوجيا إلى مواكبة ذلك.
الآن، سيرن قد أعلنت مصادم هادرون كبير ستحصل تجربة Beauty (LHCb) على كاشف جديد تمامًا في عام 2020.
الكاشف ، المسمى متتبع الألياف المتلألئة (SciFi) ، سوف يلتقط أكثر من مئات الملايين من اصطدامات البروتونات التي تنتج في LHCb كل ثانية. في الوقت الحالي ، يمكن لأجهزة الكشف أن ترى 2000 فقط كل ثانية ، لكن SciFi تأمل في تحسين هذا بشكل كبير.
"لاستخراج مزيد من المعلومات من بيانات LHC ، نحتاج إلى تقنيات جديدة لكاشف LHCb الخاص بنا" ، كما يقول خليج أوريليو من مختبر École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) للطاقة العالية الفيزياء.
ستعمل SciFi باستخدام 6200 ميل (10000 كيلومتر) من الألياف المتلألئة التي يبلغ قطر كل منها 0.25 ملم. سيتم ترتيب الألياف على ثلاث ألواح ، خلف مغناطيس كبير يوجه الجسيمات بعد نقطة الاصطدام. سوف تمر الجسيمات عبر هذه الألياف ، مما يعطي الضوء الذي سيتم التقاطه بواسطة الثنائيات.
تعاونت EPFL مع العديد من المعاهد البحثية لتطوير المعدات الجديدة التي ستعمل على ترقية التجربة في عام 2020. من المأمول أن يساعد الكاشف الجديد علماء فيزياء الجسيمات على استكشاف عوالم الفيزياء خارج النموذج القياسي ، وهو أفضل وصف لدينا لما يجري في أصغر المقاييس.
انظر ذات الصلة
قال خوان روجو ، عالم فيزياء الجسيمات في جامعة أمستردام الحرة: "يمكن القول إن النموذج القياسي (SM) هو أنجح نظرية علمية جمعتها البشرية على الإطلاق". ألفر.
يتيح لنا النموذج القياسي وصف أشياء مثل كيف تلتصق الذرات ببعضها البعض ، وكيف يعمل النشاط الإشعاعي في الشمس ، ولماذا يكون البروتون مستقرًا حتى لا نتفتت ، وكيف تشكل الكون. إنه يعمل كنوع من الجدول الدوري ، ويعطينا قائمة من لبنات البناء البسيطة ، والتي يتكون منها كل شيء من حولنا.
يقول روجو: "ومع ذلك ، فإننا نعلم أيضًا أنها نظرية غير مكتملة". لا توجد لبنة في المادة المظلمة ، على سبيل المثال ، أو الطاقة المظلمة ، ولا يمكنها وصف الجاذبية أو الجاذبية موجات الجاذبية.
ثم عندما يتعلق الأمر بفيزياء الجسيمات ، هناك حالات شاذة أخرى. لا يفسر النموذج القياسي سبب كون بوزون هيغز خفيفًا جدًا ، حيث تشير الحجج الأساسية إلى أن كتلته يجب أن تكون أثقل بكثير من حيث الحجم.
تأمل CERN أن تساعدنا SciFi في التعمق في الفيزياء بما يتجاوز النموذج القياسي لأنه يمكنه الحصول على البيانات بأعلى سرعة. "إذا كان LHC لا يملك القوة الكافية للكشف فيزياء جديدة، انتهى الأمر من أجل جيلي من الفيزيائيين "، كما يقول باي. "سيتعين علينا ابتكار آلة جديدة للجيل القادم."
