מה נלמד ממאיץ החלקיקים בז'נבה?
אמש במאיץ החלקיקים בז'נבה נשבר שיא של אנרגיה, אולם מה ניתן יהיה ללמוד ממנו על היקום? האם החלקיקים שהתנגשו בעוצמה חסרת תקדים יחשפו את סודות המפץ הגדול?
"שיא האנרגיה שנשבר אמש בז'נבה יאפשר לפיזיקאים להציץ ל'ארץ חדשה'", מסביר הפיזיקאי ופילוסוף המדע ד"ר יואב בן דב את ההצלחה שהתרחשה אמש ב-LHC, מאיץ החלקיקים הגדול בעולם: "המטרה היא להבין את מבנה החומר, ואולי אפילו את החלקיק המסתורי היגס (Higgs boson), שממנו מאמינים כי כל היקום עשוי".
הדבר עשוי להתאפשר אודות לאנרגיה הגבוהה שהושגה אתמול ברמה של 7 טרה אלקטרון-וולט; תחום אנרגיה שלא היה נגיש עד כה לניסוי והושג בזכות התנגשות של שתי קרניים הנושאות חלקיקי פרוטון.
"המדענים של המרכז האירופאי לחקר הגרעין (CERN) מצפים שהאנרגיות הגבוהות ילמדו אותנו דברים חדשים על הקוורק השישי, שהוא החלקיק הקטן ביותר ממנו עשויים האטומים. אבל יותר מכל דבר אחר מקווים הפיזיקאים כי תחום האנרגיה החדש ילמד אותנו משהו בלתי צפוי - שנמצא משהו שכלל לא ידענו שאנחנו מחפשים. עובדה מפתיעה על העולם שהתיאוריה הפיסיקלית לא ניבאה", אומר ד"ר בן דב.
הניסויים באנרגיה העצומה משאירים מקום רב לדמיון, משום שקשה לחזות כיצד יתנהג החומר במצבים הנדירים שהיו קיימים רק ברגעים שלאחר המפץ הגדול. בתהליכים שהתרחשו בשחר העולם השתתפו החלקיקים הבסיסיים ביותר, הקוורקים, אך מרגע שהיקום "התקרר" לא ניתן עוד למצוא אנרגיות בסדר גודל כזה – אפילו לא בעת פיצוץ של כוכבים.
תפקידו של מאיץ החלקיקים הוא לדמות עד כמה שאפשר את התנאים שהיו בשניות שאחרי המפץ הגדול. אין הכוונה לחקות את הטמפרטורה או הלחץ האדירים, אלא את האינטראקציה בין החלקיקים.
אין פלא אם כן שרבים מהאנשים שעקבו אמש אחר הניסוי שמחו לגלות ששוויץ לא נבלעה בידי חור שחור - סברה שעלתה ברצינות כשנודע שהניסוי מתיימר להגיע לתנאים הפיזיקאליים של המפץ הגדול ולערער את יסודות המרחב והזמן.
ייחודו של מאיץ החלקיקים שנמצא בסמוך לז'נבה, הוא בטכנולוגיה המיוחדת שלו, כפי שמבהיר ד"ר בן דב: "המאיצים של פעם נועדו להאיץ אטום כלשהו לאנרגיות גבוהות מאוד ואחר כך לגרום לו להתנגש עם אטומים של חומר, כדי לראות כיצד החלקיקים מתפרקים, מתחברים מחדש, ויוצרים חלקיקים חדשים. המטרה הייתה לגלות את מבנה החומר. שיטה זו הייתה דומה לשעון שלוקחים ומטיחים אותו חזק אל הקיר - כדי לראות ממה הוא מורכב וכיצד הוא מתפרק.
בדרך זו, האתגר היה להגדיל בכל פעם את רמות האנרגיה, משום שבכל רמת אנרגיה מתרחשים תהליכים אחרים ובאנרגיות גבוהות יותר מתקבלות תופעות מעניינות יותר.
במאיץ LHC הסיפור קצת שונה: אין מדובר באטום מואץ ובמטרה אחת נייחת, אלא בשתי קרניים שמתנגשות אחת בשנייה. החוקרים מאיצים שתי קרניים של חלקיקי פרוטון בשני כיוונים הפוכים, ואז נותנים להן להתנגש. כך מקבלים יותר אנרגיה מאשר בהתנגשות בחלקיק סטאטי" מסכם בן דב.
אלא שטכניקה זו גם מסובכת יותר, משום שיש לירות שתי קרניים ולכוון אותן בדיוק רב, ועל מנת שהקרן לא תפגע בדפנות המאיץ יש להפעיל שדות מגנטיים חזקים ביותר. החידוש בניסוי של אמש הוא שהמדענים הצליחו להפעיל לראשונה שתי קרניים וליצור התנגשות בתחום אנרגטי שעד כה לא היה נגיש לפיזיקאים. עם זאת, הדרך שניצבת בפניהם עודנה ארוכה. ד"ר בן דב:
"לצערנו הם עדיין לא יכולים להפעיל את המכונה בעוצמה גדולה ובכל קרן שמשתחררת אין חלקיקים רבים. ובכל זאת – מדובר בתגלית משמחת מאוד. פיזיקת החלקיקים שהייתה "סיירת המטכ"ל" של הפיזיקה עד לפני כמה עשרות שנים, ירדה בשנים האחרונות משום שהיא נתקעה ברמה התיאורטית והניסויית. הממצאים החדשים מעניקים לחוקרים הרבה נתונים נוספים וחומר רענן לנתח. גם אם לא נגלה בזכות המאיץ "פיזיקה חדשה", עדיין תהיה זו פריצת דרך משמעותית".
לפנייה לכתב/ת 
