يا ترى تجربة محاكاة الإنفجار العظيم! إيه أكبر مخاطرها؟

10 -

يمكن كلنا عارفين صورة المبنى ده...
ده صادم الهادرونات فى الوكالة الأوروبية للأبحاث النووية CERN
European Centre For Nuclear Research
يا ترى تجربة محاكاة الإنفجار العظيم!
إيه أكبر مخاطرها؟

تجربة محاكاة الإنفجار العظيم من أهم أهدافها:
1- فهم آلية الإنفجار العظيم
2- البحث عن أبعاد إضافية للكون Extradimensions
3- البحث عن جزيئات نووية مثل جزئ هيجز- الجرافيتون- الأوتار

ولكن يا ترى إيه أهم المخاطر المحتملة لها:

1- تكون ثقوب سوداء كمية:
تحدثنا فى السؤال (8) عن الثقوب السوداء الكمية وقلنا إنها تكونت فى الكون الأولى....يعنى فى ظروف وطاقات عالية جدا جدا
فهل تسمح تجربة محاكاة الإنفجار بتكون ثقب أسود كمى يبتلع الأرض!!

- حسب فرضية هوكنج...تبخر الثقب الأسود الكمى....المفترض إن الثقب الذى يتكون من التجربة صغير جدا جدا.....لإن الطاقة المبذولة لتكونه قليلة...
وبالتالى حجم الثقب صغير جدا....مما يجعل زمن بقاءه صغير وتبخره سريع!!......فلا خوف إذن!

وربما يدعم هذه الفرضية أيضا أن الكون ممتلئ بالثقوب السوداء الكمية!
فتصادمات الجسيمات فى جاذبية النجوم النيوترونية أو حتى المتقزمات البيضاء....أقوى بآلاف المرات من حيث طاقتها من أى تكنولوجيا وصل لها الإنسان....ومع ذلك...لم يتأذى أى نجم نيوترونى أو متقزم أبيض لذلك!

- حسب النموذج القياسى.....المفترض إن تكون ثقب أسود كمى يحتاج إلى طاقة نحو 100 تيرا-إلكترون فولت......فى حين أن صادم الهادرونات طاقتها القصوى لا تصل حتى إلى 20 تيرا!

- ولكن مهلا!!
فاكرين لما تكلمنا عن الثقوب السوداء الكمية وقلنا..... لو فرض إن الكون فيه أبعاد إضافية....إذن الطاقة اللازمة لتكونها حتكون أقل......
يبقى حسب نموذج الأوتار ممكن نظريا يتكون ثقب أسود فى نطاق طاقات CERN ......
بل إن نظرية الأوتار تفترض إنه تقريبا كل ثانية...ممكن يتكون ثقب أسود!!!
إنما فى نفس الوقت....يتبخر برده ما أن يتكون!!

يبقى تقريبا كده كل النماذج النظرية الثلاثة...زالت أى خطر ينشأ عن تكون ثقب أسود من التجربة.

2- تكون المادة الغريبة:
العنوان يبدو شاذ!!
يمكن كلنا عارفين إنه فيه نوعين من الكواركات حسب الخصائص الكمية..
الكواركات العليا UP والكواركات السفلى DOWN
وعارفين كمان إن الكواركات دى هى وحدة بناء النيوترونات والبروتونات...
فيه نوع ثالث من الكواركات اسمه الكوارك الغريب STRANGE

هذا الكوارك نادر الوجود...وصعب توليده فى مسارعات الجزيئات!
ليه؟
لأنه ببساطة ومن غير الدخول فى تفاصيل...كتلته عالية جدا!
يعنى محتاج طاقة كبيرة جدا لتولده تفوق قوة معجلات الجسيمات الحالية!
إنما فى CERN ....ممكن نظريا يتكون الكوارك الغريب!!

طيب إيه المشكلة يعنى؟
المشكلة إن الكوارك ده له ميل للإتحاد مع المادة....يعنى حيضيف نفسه لتركيبة البروتون والنيوترون.....وبالتالى تزيد كتلتهم!
وطبعا التفاعل ده نظريا ممكن ينمو بإضطراد...حتى يشمل كل بروتون ونيوترون على كوكب الأرض....بما فيهم أنا وأنت عزيزى القارئ!!

ولك أن تتخيل التغيرات النووية والفيزيائية التى قد تحدث إذا ما تم ذلك!
أبسطها أن الجاذبية سوف تزداد زيادة مهولة على الكوكب...وستتغير الخصائص الفيزيائية للمواد...وقد يتحول الأرض إلى كوكب من الجوامد!!

هل ده معناه إن فيه خطر؟؟؟
الإجابة أبدا....ليس هناك أى خطر!!
لإن الكوارك الغريب غير مستقر فى درجات الحرارة العادية!!
يعنى محتاج وسط شديد البرودة لضمان بقاءه.....يبقى فى وسط تجارب المعجل الحرارة عالية جدا....أول ما يتكون الكوارك يتحلل!!

الحكاية عاملة زى مكعب الثلج لما تضعه فى كوب ماء يغلى!!
يبقى برده لا خوف من الكواركات الغريبة!!

فيه مشكلة ثانية تتعلق بحاجة إسمها الفقاعات الفراغية الكمية!!
ولكن الحسابات أيضا أن إحتمال تكونها منعدم!

دمتم بخير ومع سؤال جديد إن شاء الله.

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
تعليق من احد قراء الموضوع

" يمكن أن يفر جسم ما من ثقب أسود فى ماضى الثقب!...أى قبل أن يتكون؟

طيب دي تيجي ازاي بقي ان شاء الله ^___^

هل هوكينج يقصد ان سرعه الجسم فاقت سرعه الضوء

فدة يخلي الجسم كأنه تجاوز الثقب ولكن في الماضي مثلا

لان سرعه اقل من سرعه الضوء مستحيل تفلت من جاذبيه الثقب

ولا يقصد ان عند تكون الثقب كانت الفوتونات بتخرج منه

وهي في سرعه مقاربه لسرعه الضوء ؟!!!

بصراحة حاجة تجن لانها حسابات نظريه ولا يمكن تخيلها في الواقع

وبخصوص صادم الهادرون , فده عايز قعدة برضة شويه

ايه حكايه الكوارك الغريب دة , ومتي تم اكتشافه  ؟؟

في انتظارك .. "

ـــــــــــــــــــــــــــــ

الرد 

السلام عليكم ياسر
كويس قوى إنك سألت فى الجزئية دى

لأ...هو لا يقصد أى من الجملتين الحمراوتين!

إنما يقصد ماضى الثقب ....بالنسبة لإطار مرجعى ثابت!!

مش إنت عارف تأثير التمدد الزمنى مع زيادة سرعة المراقب...يعنى لو أنا راكب صاروخ بسرعة تكاد تقترب من سرعة الضوء!
الزمن يمر عليا بشكل أبطأ....وده سر مفارقة التناقض التؤامى!

بالمثل المراقب لو راكب صاروخ عالى السرعة...حيعانى هو كمان من التمدد الزمنى وبالتالى حيرصد الجزيئات المتبخرة من الثقب!

الفكرة ببساطة إن الثقب فيه تباطئ فى الزمن.....يبقى علشان يحصل تزامن بينك وبين الثقب...لازم إنت كمان تبطئ من زمنك...يعنى تتحرك بسرعة تقترب من سرعة الضوء.....


ممكن أبسطها شوية بالمثال ده:
فى الصورة دى:

لو حركت الإسطوانة بسرعة عالية عينك مش حتميز غير اللون الأبيض!
لإن العين لا تميز أكثر من 17 كادر فى الثانية
إنما لو أنت حركت نفسك....أو إطارك المرجعى بنفس سرعة دوران القرص...حتميز ال7 ألوان الخاصة بقوس قزح

يبقى بالمثل علشان تميز تبخر الثقب الأسود.....لازم تعادل زمنك بزمنه!!
وإلا كل أحدث الثقب بما فيها التبخر...ممكن يبقى التزامن فيها معكوس....
يعنى النتيجة تظهر فيها قبل السبب!!!
نتائج عجيبة وغير منطقية...لكن لا تنسى أبدا مبدأ تمدد الزمن النسبى عند الثقب الأسود....هذا هو سر هذه اللخبطة


بالنسبة للكواركات
دى قصة طويلة قوى ياريس (إن شاء الله أذكرها بالتفصيل فى دوران المجرة)
إنما مبدأيا....
البروتون يتكون من 3 كواركات والنيوترون يتكون من 3 أيضا
لكن بص الصورة كده:

النيوترون يتكون من 2 كوارك d + كوارك u


البروتون يتكون من 2 كوارك u + كوارك d

u إختصار Up يعنى علوى
وD إختصار Down أو سفلى
كل كوارك له كتلة وشحنة وقيمة لف خاص به...
علشان كده تلاقى البروتون بلاشحنة....لإن محصلة شحن كواركاته=صفر
أما البروتون فشحنته = 1

فيه عالم اسمه ميرى- جيلمان إكتشف نوع آخر من الكواركات النادرة وسماه Strange أو الغريب
غريب نتيجة ندرته وظروف تخليقه....وده كوارك أثقل من الu و d
الكلام ده نظرى تقريبا 1964
وتم إكتشافه وتخليقه فى عام 1968 فى المعجل النووى فى ستانفورد فى جسيمات اسمها الكيونات!!

وفيه كمان نوع آخر اسمه Charm Quark
ده تقريبا كده تلخيص لموضوع الكواركات لأنه كبير ولازم مقدمات طويلة قبله!

إن شاء الله أكون عرفت أوضح يازعيم أى غموض
وإلى مزيد من الأسئلة إن شاء الله!