دانشنامهفضاپیما و تلسکوپ
برخورددهنده بزرگ هادرونی Large Hadron Collider
برخورددهندهٔ بزرگ هادرونی (LHC) بزرگ‌ترین شتاب‌دهندهٔ ذره‌های جهان است؛ حلقه‌ای حدود ۲۷ کیلومتری زیر زمین در نزدیکی ژنو که در آن پروتونها با سرعتی نزدیک به نور به هم برخورد میکنند.
نام‌های دیگر: سرن، شتاب‌دهنده ذرات، LHC
LHC دستگاه اصلی سازمان پژوهش‌های هستهای اروپا (سرن) است و از ۲۰۰۸ آغاز به کار کرده است. این دستگاه در تونلی دایره‌ای به محیط حدود ۲۷ کیلومتر، در عمق ۵۰ تا ۱۷۵ متری زیر مرز فرانسه و سوئیس ساخته شده است. هدف آن بررسی ذره‌های بنیادی و نیروهای میان آن‌هاست.
LHC چگونه کار می‌کند؟
دو باریکهٔ پروتون در دو لولهٔ جدا و در جهت‌های مخالف شتاب می‌گیرند. هزاران آهنربای ابررسانا، که تا حدود ۲ درجه بالای صفر مطلق سرد نگه داشته می‌شوند، باریکه‌ها را خم و متمرکز میکنند. وقتی باریکه‌ها به انرژی کامل رسیدند، در چهار نقطه با هم برخورد میکنند و آشکارسازهای غول‌پیکر، مانند اطلس و سی‌ام‌اس، ذره‌های حاصل از برخورد را ثبت میکنند. در ۲۰۲۲ دورهٔ سوم کار با انرژی برخورد ۱۳٫۶ تراالکترون‌ولت آغاز شد. این دوره تا اواخر ژوئن ۲۰۲۶ ادامه یافت و پس از آن توقف بلندمدت برای ارتقا به نسخهٔ پرنورتر (HL-LHC) آغاز شده است.
مهمترین دستاورد
بزرگ‌ترین کشف LHC در ۲۰۱۲، بوزون هیگز بود که آخرین قطعهٔ مدل استاندارد را کامل کرد. افزون بر آن، LHC ذره‌های مرکب تازه‌ای کشف کرده و خواص کوارک‌ها را با دقت بی‌سابقه سنجیده است.
دنبال چه چیزهایی است؟
- شناسایی ذرههایی که ماهیت ماده تاریک را توضیح دهند.
- بررسی اینکه چرا ماده بر ضدماده غلبه دارد.
- جست‌وجوی نشانه‌هایی از فیزیک فراتر از مدل استاندارد، مثل ابرتقارن.
- بررسی حالتی از ماده، به نام پلاسمای کوارک-گلوئون، شبیه جهان لحظه‌هایی پس از مه‌بانگ.
ایمنی
پیش از راه‌اندازی، نگرانی‌هایی دربارهٔ تولید سیاه‌چاله مطرح شد. بررسی‌های ایمنی نشان دادند این برخوردها خطری ندارند، چون پرتوهای کیهانی با انرژی‌های بیشتر از LHC هر روز به زمین می‌خورند.
هزینه و همکاری
ساخت آن حدود ده سال طول کشید و هزاران پژوهشگر از ده‌ها کشور در آن همکاری دارند. شبکهٔ جهانی وب هم در سرن، در ۱۹۸۹، برای تبادل داده میان دانشمندان ابداع شد.
پرسش‌های رایج
### LHC در کجا قرار دارد؟
در نزدیکی ژنو، زیر زمین در مرز فرانسه و سوئیس، در محل سازمان سرن.
### برخورددهندهٔ بزرگ هادرونی چه چیزی را کشف کرد؟
مهمترین کشف آن بوزون هیگز در ۲۰۱۲ بود. چندین ذرهٔ مرکب تازه هم از برخوردها شناسایی شده است.
### چرا هادرونی نامیده میشود؟
هادرون به ذرههایی مانند پروتون و نوترون میگویند که از کوارک ساخته شدهاند و نیروی هستهای قوی را حس میکنند. LHC پروتونها (هادرون) را برخورد میدهد.
### آیا LHC می‌تواند جهان را نابود کند؟
نه. انرژی برخوردها بسیار کمتر از انرژی برخورد پرتوهای کیهانی با جو و سطح ماه است که میلیاردها سال بدون فاجعه رخ داده‌اند.