يُعتبر مختبر بروكهافن الوطني في لونغ آيلاند منارة للتقدم العلمي والبحث الرائد في مجالات الطاقة والبيئة منذ أكثر من 70 عامًا. يضم المختبر اكتشافات حائزة على جائزة نوبل، ويُعد موطنًا لأجهزة علمية هائلة مثل مصادم الأيونات الثقيلة النسبية (RHIC).
رحلة إلى مصادم الأيونات الثقيلة النسبية
في مطلع العام الحالي، قام فريق Science Quickly بزيارة إلى مختبر بروكهافن لاستكشاف مصادم الأيونات الثقيلة النسبية، الذي ساعد العلماء في دراسة الجسيمات دون الذرية منذ عام 2000.
يعد هذا العام آخر عام لعمليات RHIC، حيث يتم التخطيط لتحويل الانتباه نحو مصادم الإلكترون-أيون (EIC)، الذي يأمل العلماء أن يكشف عن أسرار “الغراء” الذي يربط بين اللبنات الأساسية للمادة المرئية.
فهم الجسيمات دون الذرية
في حوار مع العالم أليكس جينتش، تم تسليط الضوء على أهمية فهم ما يجري داخل الذرة. يتطلب هذا الفهم أحيانًا تحطيم النواة الذرية باستخدام أجهزة ضخمة مثل الكاميرا الرقمية العملاقة التي تلتقط صورًا للاصطدامات الجسيمية.
يهدف هذا إلى خلق ظروف مشابهة لتلك التي كانت موجودة بعد الانفجار العظيم. باستخدام هذا المصادم، يمكن للعلماء دراسة حالة الكون المبكرة حيث كانت البروتونات والنيوترونات “ذائبة”.
الكشف عن أسرار القوة النووية القوية
القوة النووية القوية هي التي تربط البروتونات والنيوترونات داخل الذرة، وهي أقوى بكثير من القوى الكهرومغناطيسية. تم اكتشاف جسيمات جديدة مثل الكواركات والغلوونات، والتي تلعب دورًا رئيسيًا في هذه القوى.
تسمح هذه الاكتشافات بفهم أعمق لكيفية تماسك الجسيمات داخل البروتونات والنيوترونات، مما أدى إلى تطوير فرع جديد في الفيزياء.
التحضير لمصادم الإلكترون-أيون
مع اختتام عمليات RHIC، يبدأ العمل على تجهيز المنشأة لاستقبال مصادم الإلكترون-أيون الجديد. هذا التغيير يهدف إلى توفير بيئة اصطدام أنظف باستخدام الإلكترونات بدلاً من البروتونات، مما يسهل دراسة الهيكل النووي بدقة أكبر.
سيتيح هذا المصادم الجديد للعلماء إعادة تحليل البيانات القديمة وفهمها بشكل أعمق.
الخاتمة
يعد مختبر بروكهافن الوطني مركزًا لاكتشافات علمية مذهلة في مجالات الفيزياء دون الذرية. مع الانتقال من RHIC إلى EIC، يتطلع العلماء إلى الكشف عن المزيد من أسرار الكون واللبنات الأساسية للمادة. هذه الجهود تمثل خطوة هامة نحو فهم أعمق للعالم الذي نعيش فيه.
