חלקיק יקר למדע

חלקיק יקר למדע  \  אהוד קלפון

במאות השנים האחרונות, חוקרים העלו מיני השערות על האופן שבו נוצר היקום ומערכת השמש, בנו טלסקופים לתצפיות בגרמי שמים, מיקרוסקופים להסתכלות בתאים וחיידקים, גילו את יסודות החומר, את האטום וחלקיקיו, אך עדין רב הנסתר על הנגלה בכל תחומי המדעים. לפני כעשרים שנה התחילו בתכנון ובניה, של מאיץ החלקיקים הגדול בעולם כדי לחקור את מבנה גרעין האטום ולגלות את  חלקיקיו. אחת המטרות הייתה ליצור תנאים דומים לאלה ששררו מיד לאחר המפץ הגדול, ללמוד על מבנה החומר שהתקיים בו, ולמצוא את חלקיקי היסוד של החומר. 

הניסוי הרציף, ללא התקלות, במאיץ החלקיקים בשוויץ, התחיל בנובמבר 2009 , וביולי 2010 התחילו לחפש את חלקיק היגס. המהנדסים והמדענים בנו מפצח גרעינים המורכב מסדרה של שפופרות, שתפקידן לכוון פרוטונים ויוני עופרת (Hardons), וכן מגנטים שתפקידם להאיץ אותם כמעט למהירות האור. מאיץ החלקיקים הגדול (LHC) - Large Hardon Collider המופעל על ידי 6000  מדענים שהתקבצו מכל העולם, הוא המכשיר המורכב ביותר שנבנה לצורכי מחקר מדעי ועלותו 110 מיליארדי דולרים. ראוי לציין, שהפעם הומו ספיאנס התעלה על עצמו, ליכד את שורותיו ללא הבדלי שבטים, ארצות, עדות ודתות, למען מטרה שמרבה דעת ושלום, ולא ריב ומדון. אלפי המדענים שהתקבצו מכל קצוות תבל, עובדים יחדיו במאיץ החלקיקים הבינלאומי כדי לגלות אמת מדעית משותפת, בניגוד להחלטות רוב, לא מציאותיות, המתקבלות לעתים בפורומים בינלאומיים למיניהם. 

על פי החוקרים, ה"כלום" שקיים מסביבנו מלא למעשה בשדות וחלקיקים, כגון חלקיק היגס, שרק מכשירים רבי עצמה מסוגלים לאתרם. החלקיק שהתגלה לאחרונה, המכונה "החלקיק האלוהי", הוא המקור הנותן מסה לחלקיקי היסוד באטום. לאחר בירורים רבים ובדיקת תוצאות של שני צוותי מחקר נפרדים, הודיעו החוקרים באופן רשמי, במרכז הבינלאומי CERN  בארבעה ביולי 2012, על גילוי חלקיק היגס, במאיץ החלקיקים. מרכז מחקר זה, חוקר כבר שנים את היווצרות היקום במפץ הגדול והתפשטותו, ועוקב אחר חלקיקי היסוד של החומר והאינטראקציה ביניהם. החוקרים מסבירים ששדה היגס הוא האחראי למתן המסה לכל חלקיקי היסוד בטבע, ולתגלית הנוכחית יהיו השלכות מעשיות בעתיד. בשלב זה, המדענים מתמקדים בבחינת תכונות "החלקיק האלוהי", הנקרא כך בפי העם, על שם ספר מדע פופולארי שכתב ליאו לדרמן, שהיה חתן פרס נובל לפיסיקה. 

על מנת לגלות את חלקיק היגס, הדועך כמעט מיד לאחר היווצרותו, נדרשו המהנדסים להרכיב מאיץ חלקיקים עם אנרגיה גבוהה מאוד. המאיץ נבנה במנהרה מעגלית באורך 27  ק"מ, ובעומק 100  מטרים מתחת לפני האדמה על גבול שוויצריה צרפת. לאורך המנהרה מואצים זרמי פרוטונים ואלומות חלקיקים בכיוונים נגדיים, שנעים כמעט במהירות האור ומתנגשים ביניהם. ההתנגשות יוצרת מיליארדי חלקיקים בכל שנייה, הנקלטים על ידי הגלאים, והמידע מנותח על ידי מחשבים רבי עוצמה. מיתוך 500 טריליון התנגשויות, רק כמה עשרות יוצרות אירועים המאפשרים לימוד.
מאחר שבוזון היגס מתקיים רק חלקיק שנייה לאחר ההתנגשות, המכשירים שקולטים אותו מאמתים רק את קיומם של תוצרי התפרקותו. בוזון הוא שם של קבוצת חלקיקים תת אטומיים בעלי מאפיינים ייחודיים, הנקרא על שם פיזיקאי הודי בשם בוז. פיטר היגס (Higgs) הוא מדען בריטי ששיער לראשונה בשנת 1964 את הימצאות החלקיק הנקרא על שמו, ומיד אחר כך הצטרפו אליו אחרים. לישראל יש היום נציגות נכבדה של מדענים ומהנדסים שעזרו בתכנון ובהקמת המרכז המחקרי ובתחזוקתו. הם לוקחים חלק בכל הניסויים והגילויים של היום, וגם חברות ישראליות סיפקו מכשור מתוחכם למפצח החלקיקים.       

 

    

 

Comments