محبوبه عمیدی: بالاخره ظهر امروز (ساعت ۱۱:۳۰ چهارشنبه ۱۴ تیر به وقت ایران) فیزیکدانان در آزمایشگاه هسته ای اروپا، سرن، نزدیکی ژنو در سوئیس یکی از بزرگ‌ترین رازهای این علم را بر ملا خواهند کرد و شاید به انتظاری ۵۰ ساله پایان دهند. نیوساینتیست به همین مناسبت در این گزارش به اختصار به روند پیش‌بینی و تلاش برای کشف ذره‌ای که واسط تبدیل انرژی به جرم است، پرداخته است.
سال ۱۹۶۴/۱۳۴۳
اولین‌بار در اکتبر ۱۹۶۴ / مهرماه ۱۳۴۳ پیتر هیگز با صراحت وجود ذره‌ای را پیش‌بینی کرد که برای قدردانی از تلاش او هیگز نام گرفت؛ اما او تنها فیزیکدانی نبود که وجود بوزونی را که می‌توانست به ذرات دیگر جرم بدهد، پیش‌بینی کرده بود. در آگوست / مرداد همان سال رابرت بروت و فرانسوا انگلرت به شکل مستقل، مکانیزم احتمالی تولید جرم را شرح دادند. گروه دیگری از محققان شامل دیک هگن، جرالد گورالنیک و تام کیبل نیز اندکی پس از هیگز و در نوامبر/آبان همان سال ایده مشابهی را به شکل جداگانه ارائه کردند.
این مسئله باعث شد کمیته نوبل برای تشخیص فیزیکدانی که پیش از دیگران وجود بوزون هیگز را طرح کرده، دچار مشکل شود، هر جایزه در نهایت می‌توانست به سه دانشمند تعلق بگیرد.
سال ۱۹۹۵/۱۳۷۴
بدون کشف بوزون هیگز هنوز هم شواهدی برای وجود مکانیسم هیگز وجود داشت و باعث شده بود پیش‌بینی‌های مدل استاندارد در موارد متعددی به حقیقت بپیوندد. یکی از این موفقیت‌ها کشف سنگین‌ترین ذره شناخته‌شده یعنی کوارک تاپ (سر) بود که در سال ۱۹۹۵/۱۳۷۴ در آزمایشگاه ملی فرمی، رقیب سرسخت سرن در شیکاگو امکان‌پذیر شد. این آزمایشگاه به کمک شتاب‌دهنده ذرات تواترون موفق شد این ذره را مطابق پیش‌بینی‌ها و در محدوده انرژی ۱۷۶ گیگاالکترون‌ولت کشف کند.
سال ۲۰۰۱/۱۳۸۰
پیش از ال.اچ.سی (برخورددهنده بزرگ هاردونی)، سرن از ال.ای.پی یا شتاب‌دهنده بزرگ الکترون – پوزیترون برای کشف بوزون هیگز استفاده کرد. محققان طی ۵ سال تلاش کردند با استفاده از این شتاب‌دهنده ذره هیگز را با جرمی حدود ۸۰ گیگاالکترون‌ولت کشف کنند. تحلیل داده‌های ال.ای.پی که در سال ۲۰۰۰/۱۳۷۹ تعطیل شد، نشان می‌داد در محدود جرمی زیر ۱۱۵ گیگاالکترون‌ولت باید به دنبال بوزون هیگز بود.
سال ۲۰۰۴/۱۳۸۲
در فاصله میان بسته شدن ال.ای.پی و کامل شدن مراحل ساخت ال.اچ.سی، آزمایشگاه فرمی در شیکاگو تنها محلی بود که می‌توانست تحقیقات در مورد بوزون هیگز را ادامه دهد. بررسی داده‌های به دست آمده از تواترون نشان می‌داد این ذره باید در محدوده‌ای بالاتر از ۱۱۷ گیگاالکترون‌ولت قرار داشته باشد و حد نهایی کشف آن می‌تواند محدوده ۲۵۱ گیگاالکترون‌ولت باشد.
سال ۲۰۰۷ / ۱۳۸۶
ال.اچ.سی می‌توانست پرقدرت‌تر از هر شتاب‌دهنده دیگری باعث برخورد ذرات بنیادی با یکدیگر شود. آزمون‌های متعدد فیزیکدانان با این شتاب‌دهنده نشان می‌داد باید انتظار بوزون هیگز سبک‌تری را داشته باشیم. فشارهای محققان سرن باعث شد فیزیکدانان فرمی حد بالای محدوده وجود احتمالی این ذره را به ۱۵۳ گیگاالکترون ولت کاهش دهند.
سال ۲۰۰۸/۱۳۸۷
با اینکه این ترس بی‌اساس وجود داشت که استفاده از ال.اچ.سی می‌تواند به تولید سیاه‌چاله‌ای بیانجامد که جهان را ببلعد، در این سال بیش از یک‌میلیارد انسان به تماشای اولین باریکه‌های پروتونی نشستند که مسیر این شتاب‌دهنده را طی می‌کردند. اندکی بعد نشت گاز هلیوم و از کار افتادن ابررساناها باعث شد آزمون‌ها برای یک سال به تعویق بیفتند.
سال ۲۰۰۹/۱۳۸۸
با اینکه ال.اچ.سی تا نوامبر این سال/ آبان‌ماه ۱۳۸۸ از کار افتاد؛ اما امیدهای تازه‌ای وجود داشتند. محققان تواترون اعلام کردند ۵۰درصد این شانس وجود دارد که بوزون هیگز را تا پایان ۲۰۱۰/ پاییز ۱۳۸۹ کشف کنند.
سال ۲۰۱۰/۱۳۸۹
وبلاگ‌هایی که در مورد فیزیک می‌نوشتند پر شدند از شایعاتی در مورد نشانه‌های کشف بوزون هیگز در تواترون که بعدها مشخص شد حقیقت ندارند.
سال ۲۰۱۱/۱۳۹۰
در آوریل ۲۰۱۱/ فروردین ماه ۱۳۹۰ نیز موج دیگری از شایعات در مورد کشف بوزون هیگز منتشر شدند که ناشی از انتشار یک تحقیق تأییدنشده متعلق به ال.اچ.سی در فضای آنلاین بودند. در سپتامبر این سال / شهریورماه ۱۳۹۰ تواترون بی‌آنکه موفق به کشف بوزون هیگز شود، تعطیل شد؛ اما در ماه‌های انتهایی سال پژوهشگران اطلس و سی.ام.اس مشترکا اعلام کردند ردپایی از این ذره را در محدوده ۱۲۵ گیگاالکترون ولت کشف کرده‌اند. این اولین‌بار بود که نتایج مشابهی به دست می‌آمد.
سال ۲۰۱۲/
در فوریه این سال / بهمن‌ماه ۱۳۹۰ ال.اچ.سی انرژی برخوردی خود را از ۷ به ۸ تراالکترون‌ولت افزایش داد تا شانس حساسیت به بوزون هیگز را ۳۰ تا ۴۰درصد افزایش دهد. یک‌ماه بعد آخرین داده‌های حاصل از آزمون‌های تواترون نشان می‌دادند این ذره باید در محدوده‌ای بین ۱۱۵ تا ۱۵۲ گیگاالکترون ولت قرار داشته باشد.
۴ جولای ۲۰۱۲/ ۱۴ تیرماه
امروز چهارشنبه تازهترین یافته‌ها در مورد بوزون هیگز اعلام خواهد شد و محققان بسیاری امیدوارند خبری که در راه است اعلام کشف این ذره باشد.
خبرهای تکمیلی را در خبرآنلاین دنبال کنید.
۵۳۲۷۳
دانلود
خبرآنلاین