CERN شصت‌ساله شد؛ مهمترین لحظات عمر مشهورترین آزمایشگاه فیزیک ذرات جهان

واژه ی سرن از سرنام عبارت انجمن تحقیقات هسته‌ای اروپا (European Council for Nuclear Research) ایجاد شده است که به طور رسمی در 29 سپتامبر سال 1954 تشکیل شد. در پی جنگ جهانی دوم که قاره‌ی اروپا چند پاره شده بود، گروهی از دانشمندان و سیاستگذاران برآن شدند تا با ایجاد سرن و به بهانه‌ی تحقیقات بنیادین اتحادی دوباره در اروپا شکل دهند.

تعداد اعضای موسس این پروژه در آغاز کار 12 کشور بودند که امروزه به 21 کشور افزایش یافته اند و دانشمندانی از 100 کشور جهان در حال همکاری در این آزمایشگاه هستند. در حالی که اعضای سرن به برپایی جشن خود در ژنو سوییس، محل قرار گیری این آزمایشگاه مشغول بودند، نشریه ی نیچر نگاهی انداخته است به مهمترین لحظات در عمر شصت ساله ی این آزمایشگاه.

هرچند شاید بسیاری از وقایع مهم تاریخ این آزمایشگاه عظیم در این متن از قلم افتاده باشد اما بیایید نگاهی داشته باشیم به چند مورد از مهم ترین آن‌ها:

سال 1954: سرن تاسیس شد. هرچند بر اساس نشریه ی نیچر که در سال پیش منتشر شده است تولد رسمی سرن سال 1952 با موافقت شورای موقت اتفاق افتاده است.

سال 1968: جورج شارپک سیستم آشکارساز تناوبی چندسیمی (MWPC) را ابداع کرد. پیش از آن، دانشمندان فیزیک ذرات مجبور بودند که برای ردیابی برخورد ذرات از دنباله ی رد آن ها در آشکارساز حبابی یا آشکارساز جرقه ای عکسبرداری کنند. اختراع شارپک – یک اتاقک پر شده از گاز که سیگنال های شناسایی شده توسط هر سیم را تقویت میکند – امکان افزایش نرخ ردیابی را تا 1000 برابر افزایش داد.

سال 1978: سرن برای نخستین بار موفق به ذخیره‌ی آنتی پروتون شد. پاول دیراک فیزکدان نابغه ی قرن بیستم وجود این ذره را در سال 1928 پیش بینی کرده بود. و این ذره در سال 1932 کشف شده بود. در سال 1987 مرکز سرن موفق شد چند صد عدد از ذرات آنتی پروتون را به مدت 85 ساعت در دستگاهی به نام آزمایش سردکننده ی اولیه به گردش درآورد. این عمل برای کاوش امکان برخورد پرتو های پر انرژی پروتون و آنتی پروتون انجام گرفت. امروزه نیز این شتاب دهنده ذرات آنتی پروتون را جهت کاوش راجع به خصوصیات ضد ماده تولید میکند.

سال 1983: سنکروترون (SPS) یا شتاب دهنده ی حلقوی سرن که محیطی به اندازه ی 6.9 کیلومتر دارد ذره‌ی حامل نیروی ضعیف هسته‌ای یا همان بوزون‌های W و Z را کشف کرد.

سال 1984: در این سال سرن موفق به کشف کوارک بالا شد. این آخرین ذره از خانواده‌ی شش تایی کوارک ها بود که تا آن زمان در سایه‌ها پنهان مانده بود. این ذره به همراه کوارک پایین پروتون و نوترون را می‌سازند. هرچند بعد از آن مشخص شد که این کشف نابالغ و بدون توسعه‌ی کافی است و افتخار این کشف را شتاب دهنده‌ی ملی آمریکا با نام فرمی (Fermilab) از آن خود کرد که موفق شد ذره‌ی کوارک بالا را در سال 1995 کشف کند.

سال 1989: تیم برنرز لی دانشمند علوم کامپیوتر مرکز سرن در مقاله ای به ترسیم طرحی برای سیستم مدیریت اطلاعات پرداخت. این سیستم که در آن زمان لی نام شبکه را بر آن نهاده بود بعدها با نام شبکه ی جهانی وب شناخته شد.

مایک سندال رئیس لی در آن زمان در اظهار نظر مشهوری راجع به طرح او گفته بود ” مبهم اما هیجان انگیز” و به او اجازه داده بود که پیشرفت طرح خود را دنبال کند. و بدین ترتیب نخستین صفحه ی اینترنتی دنیا وجود آمد. (لینک کپی از نسخه ی سال 1992 می‌باشد).

سال 2000: برخورد دهنده‌ی اکترون – پوزیترون (LEP) سرن با طول 27 کیلومتر پس از 11 سال انجام عملیات بسته شد تا راه برای ساخت برخورد دهنده‌ی بزرگ هادرونی  (LHC) درهمان تونل باز شود.

آزمایش‌های انجام شده توسط LEP درستی مدل اتمی استاندارد را تایید کرد. مدلی که با دقتی شگفت‌آور نیروها و ذرات بنیادین را توصیف می‌کند.

سال 2012: در چهارم جولای این سال دانشمندان آشکارسازهای اتلس (ATLAS) و CMS اعلام کردند که علائمی واضح از وجود ذره‌ی بوزون هیگز که به ذره‌ی خدا نیز مشهور است دریافت کرده‌اند. با اعلان این کشف موجی از شعف در سراسر دنیا ایجاد شد و برای جنابان فرانکو انگلارت و پتر هیگز، فیزیکدانان نظری که وجود این ذره را پیش‌بینی کرده بودند جایزه ی نوبل فیزیک سال 2013 را به ارمغان آورد.

در آخر اینکه این مرکز سال آینده پس از وقفه‌ای دو ساله با قدرت بیشتری شروع به کار می‌کند و دانشمندان امیدوارند تا بتوانند رازهای بیشتری از این جهان لایتناهی را از پس پرده بیرون آورند.

scientificamerican