מאיץ החלקיקים בשווייץ חזר לפעול
המכונה המסובכת ביותר שבנה האדם אי פעם חוזרת לפעול אחרי שנה וחודשיים של תיקונים ושיפורים. ההפעלה הייתה מהירה ופשוטה מן הצפוי ואלומות של הדרונים כבר מתרוצצות במנהרה הארוכה במהירות הקרובה למהירות האור
יותר משנה התיש המכשיר המסובך ביותר שבנה האדם אי פעם את המדענים והטכנאים - ודווקא ברגע האחרון הוא הפתיע לטובה. מאיץ ההדרונים הגדול (LHC) הממוקם במרכז למחקר גרעיני של האיחוד האירופי (CERN) בשווייץ, היה אמור לחזור לפעול ביום ב', אך היום (ש') בשעות הבוקר הבינו כולם שתהליך ההפעלה מחדש מתנהל במהירות גבוהה מהצפוי וזמן קצר לאחר חצות החלו כבר אלומות של חלקיקים לנוע במנהרה הגדולה הממוקמת על גבול צרפת-שווייץ.
"מדענים שהלכו הביתה ביום שישי בערב נקראו במהרה לשוב מבתיהם", אמר ג'יימס גיליס, דובר המרכז למחקר גרעיני. "מצגות PowerPoint שלמות שתיארו את סדר הפעולות הנדרש להפעלה מחדש נמחקו שכן הכל כבר היה מוכן בחצות הלילה".
מאיץ ההדרונים הגדול: כל המידע, כל דיווחים - פרויקט מיוחד של ynet מדע
"בימים האחרונים עבדו על תיאומים וכיולים ומכיוון שהכל הלך כשורה החליטו להתחיל לעבוד מוקדם יותר", אמרה ל-ynet פרופ' שלומית טרם מהטכניון, האחראית במסגרת הניסוי על צוות מדענים מהטכניון בחיפה. "בשלב זה רצות שתי אלומות פרוטונים במהירות הקרובה למהירות האור. בימים הקרובים יאיצו את מהירותן ובמהלך חודש דצמבר יתרחשו התנגשויות ראשונות. בינואר צפויה האצה נוספת ואז נתחיל לקבל תוצאות מדעיות".
מאיץ ההדרונים החל את פעולתו בספטמבר 2008 בקול תרועה גדול. מה לא נכתב כבר על הפרויקט המדעי הזה, שנחשב לאחד הגדולים בהיסטוריה. "מגדל בבל של המאה ה-21", כך כינו רבים את המפעל שבו שותפים יותר מ-5,000 מדענים מעשרות מדינות המנסים להבין כיצד נוצר העולם.
ככל הישג מדעי חשוב, גם מאיץ ההדרונים התקבל בתערובת של הערצה ופחד, וגם לא מעט בורות. רבים העלו את החשש שהפעלתו תיצור חורים שחורים שיבלעו את כדור הארץ ולאחרונה נשמעה טענה שכוח מהעתיד מחבל בפעולתו.
ואז, פחות מחודש לאחר הפעלתו, לא חורים שחורים ולא תגליות מסעירות. רק חיבור חשמלי שרותך ברשלנות וגרם להתחממות של חלק במאיץ ובעקבותיה לתגובת שרשרת שהשביתה את מאיץ ההדרונים עוד לפני שהספיקו לעשות בו עבודה מדעית כלשהי.
"מוליכות על היא מצב שבו יש אפס התנגדות למעבר של חשמל", מסבירה פרופ' טרם. "באחד החיבורים בין המגנטים הייתה התנגדות קטנה שלא נמדדה וכשהזרימו שם זרם חשמלי חזק הוא התחמם וכך גם ההליום הנוזלי שסביבו. בעקבות ההתחממות הפך ההליום לגז, תפס נפח גדול והתרחשה התפוצצות שגרמה לתזוזה של מגנטים ולקלקול של המאיץ. בשנה האחרונה עסקו בתיקון התקלה והנזק שנגרם אך גם בהוספה של מערכות בקרה חדשות כדי למנוע הישנות של התקלה".
שנה וחודשיים חלפו מאז וסוף סוף המאיץ חזר לפעול ובינואר צופים שניתן יהיה לעשות בו ניסויים. "יש לנו עוד כברת דרך לעבור בטרם נוכל לעשות כאן פיסיקה", אמר מנהל המרכז למחקר גרעיני, רולף הויאר, "אבל זה סימן לכך שאנחנו בדרך הנכונה".
מה חלקה של ישראל בניסוי?
מאיץ ההדרונים הגדול הוא מנהרה מעגלית בהיקף של 27 קילומטרים הממוקמת 100 מטרים בבטן האדמה. אל תוך מנהרה זו יורים טכנאים אלומות של הדרונים (פרוטונים וניוטרונים), החלקיקים שמהם מורכב גרעין האטום, ומנתבים את תנועתם באמצעות מגנטים המותקנים בדפנות המנהרה.
בתוך המנהרה שוררת טמפרטורה של מינוס 271 מעלות צלסיוס, המאפשרת למגנטים לפעול במצב של מוליכות-על, והיא עטופה מכל צדדיה בגלאים שונים שמטרתם לאסוף מידע אודות מה שמתרחש בתוכה ולהעבירו לחדרי הבקרה, שם הוא מעובד ומנותח על ידי מדענים.
מטרת הטכנאים המפעילים את המאיץ היא להריץ שתי אלומות הדרונים בכיוונים מנוגדים ובמהירות הקרובה למהירות האור, ואז לגרום להן להתנגש זו בזו. התנגשות בעוצמה שכזו, כך מקווים המדענים, תגרום לשיחזור חלקי של מה שאירע שניות ספורות לאחר המפץ הגדול, כאשר חלקיקים התנגשו אלו באלו במהירות האור. הפרויקט שבמסגרתו עובדים המדענים מהטכניון, מתרכז במיון המידע שמגיע מהגלאים.
"אנו עוסקים במדידה ובזיהוי של חלקיקים שיווצרו בהתנגשות בין פרוטונים", אומרת פרופ' טרם. "המכשיר שעליו אנחנו עובדים, ATLS, הוא מכשיר בקוטר של 22 מטר ובאורך של 45 מטר שכולו מלא בחיישנים וגלאים שמודדים את החלקיקים שעוברים ומסננים את הנתונים כדי לאסוף רק את אלה שמעניינים וחדשים עבורנו".
"באמצעות אותות חשמליים מהגלאי נוכל לשחזר את תנועת החלקיקים ולנסות לזהות לפי אותה תנועה אם מדובר בחלקיקים שאנחנו לא מכירים. אנחנו מחפשים חלקיקים שיהוו ראיות לתיאוריות שהן מעבר למודל הסטנדרטי".
המודל הסטנדרטי הוא אוסף של תיאוריות וניסויים שהוכיחו את התיאוריות הללו, המנסה לתת הסבר מלא להיווצרות החומר והתהוותו. "המודל לא מספיק בשביל להסביר מה קורה באנרגיות גבוהות כמו אלו שהיו בזמן שהתרחש המפץ הגדול. כדי להסביר התרחשויות כאלו, שעד כה לא ניתן היה לבדוק אותן בניסוי, פיתחו הרבה מאוד תיאוריות שיוצאות מחוץ למודל הסטנדרטי, כמו חומר אפל וסופר-סימטריה. הצפי הוא שבאנרגיה של המאיץ ניתן יהיה לבדוק אם התיאוריות הללו נכונות".
בנוסף, למודל הסטנדרטי חסרה עוד חתיכה אחת כדי להשלים את הפל: בוזון היגס. בוזון זה, הקרוי על שמו של הפיסיקאי התיאורטי פיטר היגס שהיה הראשון להציע את דבר קיומו של החלקיק, טרם נראה בניסוי אך פיסיקאים מאמינים שהוא החלקיק המעניק לחלקיקים אחרים את המסה שלהם ואם יגלו שכך אכן קורה ניתן יהיה לומר שהאדם יודע ממה עשוי החומר ביקום. מכל קצוות תבל נושאים עתה בני האדם עיניים לעבר המנהרה הגדולה בשווייץ בתקווה שמשם תבוא התשובה לשאלה הגדולה מכולן: ממה עשוי הכל?
לפנייה לכתב/ת 
