اكتشاف جسيّم الاله بوزون هيغز ..أعظم إنجاز علمي منذ رحلة أبوللو نحو القمر

[نجمة الجدي]

اكتشاف جسيّم الاله بوزون هيغز ..أعظم إنجاز علمي منذ رحلة أبوللو نحو القمر



لندن: أسامة نعمان

أعلن العلماء العاملون في «المختبر الأوروبي لفيزياء الجزيئات» (سيرن) في جنيف، عن اكتشافهم لأحد الجسيمات الدقيقة الموجودة ضمن المكونات الذرية، قالوا: إنه ربما يكون، على الأكثر، الجسيم المعروف باسم «بوزون هيغز»، الذي تنبأ بوجوده نظريا، العالم الفيزيائي الأسكوتلندي بيتر هيغز قبل أكثر من 45 عاما والذي يساعد الجسيمات الدقيقة في الذرة على اكتساب كتلتها! وقال العلماء في مؤتمر صحافي أمس إنهم اكتشفوا «بوزون هيغز» الذي يلعب دورا حيويا في تشكيل الكون، في مصادم الهاردونات الكبير، وهو أكبر معجل مخصص لتصادم المكونات الذرية. وقد شاع اسمه بوصفه «جسيم الرب». وقال العلماء إن البيانات الحالية تؤكد بدرجة كبيرة أن هناك جسيما موجودا في مجال الطاقة 125.3 غيغا إلكترون فولت - أي أنه أثقل من البروتون الموجود في نواة الذرة بنحو 133 مرة.

وكان العالم هيغز قد تنبأ بوجود هذا الجسيم في إطار النموذج الفيزيائي القياسي، الذي يفترض أن القوى الأساسية قد انفصلت عند الانفجار العظيم وولادة الكون، وكانت قوة الجاذبية هي أول ما انفصل ثم تبعتها بقية القوى. وطبقا لهذه النظرية يعتقد أن البوزون، وهو جسيم أولي افتراضي ثقيل، مسؤول - عن طريق ما ينتجه من مجال هيغز - عن حصول الجسيمات الأولية على كتلتها، مثل الإلكترون والبروتون والنيوترون وغيرها. وهذا البوزون المفترض لم يتم اكتشافه عمليا حتى يوم أمس بسبب عدم توفر الطاقة الكافية في المعجلات الذرية السابقة.

وتساعد هذه المعجلات العملاقة على تهيئة الظروف اللازمة المقاربة لانفجار الكون وذلك بتوجيه حزمات من الجسيمات المكونة للذرة العالية السرعة مثل البروتونات وتصادمها للتعرف على المكونات الداخلية الدقيقة للذرة.

وفي أجواء من البهجة العارمة غمرت صفوفهم، أكد العلماء أن نسبة الدقة في أن هذا الجسيم هو «بوزون هيغز» عالية جدا، الأمر الذي يبرر القول بأنه «اكتشاف» حقيقي. وعبر البروفسور بيتر هيغز الذي حضر المؤتمر، وقد انهمرت دموع الفرح من عينيه، عن سعادته وشكره لزملائه الباحثين وقال: إنه «دهش لأن الاكتشاف وقع أثناء حياته». وحضر المؤتمر مع هيغز اثنان من علماء الفيزياء النظرية بينما تخلف عن الحضور ثلاثة علماء آخرون، من الذين تنبأوا بوجود هذا الجسيم.

وقال العلماء إنهم قارنوا بين مجموعتين من البيانات حظيت بمصداقية عالية في سلم «سيغما» لقياسات الدقة الذي يتكون من 5 درجات، تعبر أقل الدرجات فيه عن صدفة أو عشوائية النتائج بينما تعبر الدرجات المتوسطة عن حالات من الرصد أو الملاحظة.

وتوصل العلماء إلى دقة بدرجة «5 سيغما». وتقابل درجة «3 سيغما» قذف قطعة نقود معدنية للحصول على 8 احتمالات متتالية لكي تظهر صورة الرأس فيها، بينما تقابل درجة «5 سيغما» الحصول على 20 احتمالا متتاليا.

ويقارن الخبراء بين عظمة التحدي الذي طرحته محاولات اكتشاف «بوزون هيغز» وعظمة برنامج «أبوللو» للوصول إلى القمر في الستينات. وقال جو انكانديلا المتحدث باسم أحد فريقين يجريان الأبحاث عن جسيم هيغز أمام الحضور في المختبر الأوروبي لفيزياء الجزيئات: «هذه نتيجة أولية.. لكننا نعتقد أنها قوية جدا ومتماسكة جدا»، وأضاف في حديث نقله الموقع الإنجليزي لقناة «بي بي سي» الإخبارية: «إننا نقف عند خط الجبهة الآن، أي على حافة اكتشافات جديدة. وقد يمثل هذا الاكتشاف جزءا (ختاميا) من سلسلة القصة المتبقية، أو أننا قد نفتتح ميدانا كاملا من الاكتشافات اللاحقة.. إننا نستكشف نسيج الكون بمستويات لم نتمكن من تحقيقها في الماضي»! ويمثل النموذج الفيزيائي القياسي أبسط منظومة من المكونات - أي الجسيمات الدقيقة للذرة - التي يتكون منها العالم المحيط بنا. وكان بيتر هيغز قد قدم نظريته عن جسيم يكون مسؤولا عن كتلة الجسيمات الأولية وشاركه في صياغة تلك النظرية ثلاثة علماء آخرون، قدموا اقتراحا لآلية تكتسب بواسطتها الجسيمات الأخرى كتلتها عن طريق تأثرها مع مجال يسمى «مجال هيغز». وكانت تلك النظرية قد وجدت تطبيقات لها في مجال فيزياء الأجسام الصلبة ولتفسير ظاهرة توصيل فائق، ثم تطورت الآلية للتطبيق على الجسيمات الأولية.

وتتكون كل المخلوقات والكواكب من الجسيمات الدقيقة، وهناك الكثير منها، وهي تقسم إلى ما يعرف بالكواركات والليبتونات، وعلى سبيل المثال فإن البروتونات والنيترونات الموجودة في نواة الذرة مكونة من كواركات في حين أن الإلكترونات تعد من الليبتونات.

والكوارك، هو جسيم دقيق أولي وأحد المكونين الأساسيين للمادة في نظرية النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات (المكون الآخر حسب هذه النظرية هو الليبتونات) لها كتلة ولكن أبعادها صفرية، تتم مشاهدتها عند حدوث تصادم شديد بين البروتون والإلكترون.

أما الليبتون، فهو تصنيف خاص بالمكونات يضم الجسيمات الأولية الصغيرة الكتلة، مثل الإلكترون والنيوترينو وغيرهما (ولا ينطبق تعبير الليبتون على البروتون أو النيوترون حيث إنهما من الكتل الثقيلة، حيث تبلغ كتلة كل منهما نحو 1840 مرة أكبر من كتلة الإلكترون. يصنف البروتون والنيوترون على أنهما نوكليونات).

أما بالنسبة للبوزون، فإن النموذج القياسي الحالي يرجح أن تكون هذه الجسيمات المتناهية في الصغر من دون كتلة، ولكن عدم توفر كتلة لهذه البوزونات المفترضة يعني أن سرعتها مثل سرعة الضوء وهو ما يعني عدم وجود تكتلات مادة بها مثل هذه البوزونات وبالتالي عدم وجود كواكب أو بشر. وهنا يمكن لبوزون هيغز أن يحل هذه المشكلة، فإذا كان البوزون المفترض موجودا حقا فإنه سيكون أيضا دليلا على وجود مجال هيغز الذي يتخلل أرجاء الكون مثل المحلول أو الشراب الذي يكبح جسيمات المادة بقوة متفاوتة حسب النظرية التي تفترض وجوده، فكلما كبح جسيم ما ازدادت كتلته.