האם המאיץ של CERN יביא את סוף העולם? אלי

אני מניח שאתה מתייחס לעובדה שבתאריך זה סוף-סוף יופעל מאיץ ההדרונים הגדול LHC (Large Hadron collider).
[הדרון, Hadron הם חלקיקים (קוורקים) המוחזקים יחד ע"י הכוח הגרעיני החזק. שניים מהידועים יותר במשפחה זו הם הפרוטונים והנויטרונים ].
 
המאיץ נבנה במהלך 14 השנים האחרונות (החל מ 1994) ליד ז'נבה (על גבול שוויץ וצרפת) ע"י המרכז לחקר גרעיני של האיחוד האירופאי CERN. היקף הבניה הוא עצום, העלויות מדהימות (כ 6 מיליארד דולר הושקעו בפרויקט) והוא מוגדר ע"י רבים כניסוי הגדול, המסובך והחשוב שנוצר אי פעם.

התמונה נלקחה מויקיפדיה
 
המאיץ מורכב ממנהרה טבעתית בהיקף 27 ק"מ ובעומק של 100 מטרים מתחת לפני הקרקע; בתוך מנהרה זו יואצו אלומות של פרוטונים במהירויות הקרובות מאוד למהירות האור (כמעט 99.99%). האלומות יואצו זו כנגד זו והמטרה היא לגרום להתנגשות בין החלקיקים.
ההתנגשויות יתרחשו באנרגיות הגבוהות ביותר אי פעם שנוצרו מעשה ידי אדם והציפייה היא שייווצרו לחלקיקי שנייה חלקיקים ותהליכים שהתרחשו ביקום בסמוך למפץ הגדול.
 
אם הכול ילך כשורה הרי שניסוי זה יכול לאשר את המודל הסטנדרטי בפיסיקה.
המודל הסטנדרטי מתאר 3 קבוצות חלקיקים:
(1). קווארקים - משפחה של 6 חלקיקים שבצירופי שלשות שלהם מרכיבים את משפחת החלקיקים האדרונים (שהידועים מביניהם הם הפרוטון והניוטרון).
(2). לפטונים - משפחה של 6 חלקיקים שהידוע ביניהם הוא האלקטרון.
(3). בוזונים - חלקיקים נושאי כוח שהידוע מביניהם הוא הפוטון.
המודל הסטנדרטי מתאר גם 3 כוחות יסוד: הכוח הגרעיני החלש, הכוח הגרעיני החזק והכוח האלקטרומגנטי (כוח הכבידה מוסבר בתורת היחסות אך לא במודל הסטנדרטי).
כוחות אלו "נישאים" ע"י הבוזונים; לדוגמא - הפוטון הוא הנשא של הכוח האלקטרומגנטי.

התקווה היא לגלות את חלקיק היגס שנחזה בינתיים רק בתיאוריה.
בוזון היגס נקרא פעמים רבות "חלקיק אלוהים" בגלל העובדה שחוזים שהוא מעניק לכל החומר ביקום את המסה שלו.
חלקיק זה הוא בוזון בעל מסה המעניק לבוזונים של הכוח החלש (בוזונים Z ו W) את מסתם.
כל עוד חלקיק זה לא ימצא יש חוסר התאמה בין התיאוריה החוזה שלבוזונים אלו עצמם אין מסה לבין תוצאות ניסוייות המראות שכנראה יש להם מסה.
 
חוסר הידע של המדענים בנוגע למה שיתגלה אולי גם מסביר את חוסר ההבנה והבהלה שהתקבלה בחלק מהציבור.
שני אזרחי ארצות הברית לדוגמא, הגישו תביעה נגד CERN על כך שהפעלת המאיץ יכולה ליצור חור שחור שיבלע את כדור הארץ.
כל המדענים החוקרים בתחום תמימי דעים שהתביעה חסרת כל שחר והסיכוי לאירוע כזה קטן עד אבסורד (או במילים לא מדעיות בלתי אפשרי מכל בחינה סטטיסטית). הסיכוי להיווצרות חור שחור נמוכה מאוד מאוד; גם אם ייווצר חור שחור כזה הוא יהיה זעיר (קטן מגודל גרעין האטום!) ולכן גם לוהט (חור שחור פולט קרינה! וככל שהוא קטן יותר הוא פולט יותר קרינה ולכן הוא "חם" יותר). חור שחור כזה, גם אם ייווצר, יתאדה תוך שבריר שנייה ולכן לא יספיק לגרום לנזק כלשהו (אפילו לא לאטומים הסמוכים אליהם).

כדי למנוע לזות שפתיים, CERN הקימה ועדת בלתי תלויה שבדקה ודנה בנושא והגיעה לאותה תשובה.
לא זאת ועוד אלא שבטבע יש מצבים בהם חלקיקים מואצים למהירויות הגבוהות מאלו שייווצרו בניסוי ובדרכם הם מתנגשים בחלקיקים אחרים; אם היו נוצרים חורים שחורים הם היו צריכים להיות מסביבנו והיינו צריכים לראות את האפקטים, ולא היא.

 
אחד מהגלאים במאיץ ההדרונים. (התמונה נלקחה מויקיפדיה)

מאת: ד"ר מאיר ברק
המחלקה לביולוגיה מבנית
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.