الولايات المتحدة - وكالة أنباء إخباري
الولايات المتحدة تغلق مجمع الجسيمات الوحيد لديها.. فهل سيولد مجمع جديد؟
بعد أكثر من 25 عامًا من العمل الدؤوب والاكتشافات العلمية التي غيرت فهمنا للكون، أُسدل الستار رسميًا على مجمع المصادم الثقيل الأيوني (RHIC)، الوحيد من نوعه في الولايات المتحدة، في احتفال أقيم في السادس من فبراير. يمثل هذا الإغلاق ليس نهاية لمرحلة علمية حافلة بالإنجازات، بل بداية واعدة لمستقبل أبحاث فيزياء الجسيمات، حيث يمهد الطريق لبناء مجمع جديد أكثر تطوراً، وهو مجمع الإلكترون-الأيون (EIC).
كان مجمع RHIC، الواقع في مختبرات بروكهافن الوطنية في نيويورك، بمثابة آلة الزمن المصغرة، حيث كان ينجح في إعادة خلق الظروف التي سادت في اللحظات الأولى للانفجار العظيم. من خلال تسريع جسيمات مثل البروتونات والأيونات الذرية، بما في ذلك نوى الذهب، إلى سرعات تقترب من سرعة الضوء، ثم اصطدامها ببعضها البعض، كان العلماء قادرين على دراسة حالة المادة الأكثر تطرفًا: بلازما الكوارك-الغلوون. هذه المادة، التي يُعتقد أنها تشكلت في أجزاء من الثانية الأولى بعد الانفجار العظيم، هي اللبنة الأساسية التي انبثق منها كل شيء في الكون، من النجوم والمجرات إلى الكواكب، وصولاً إلى الحياة نفسها.
اقرأ أيضاً
على مدار أكثر من عقدين ونصف، قدم RHIC مساهمات علمية لا تقدر بثمن. كشفت تجاربه، التي بدأت في مطلع الألفية، عن الطبيعة المعقدة والمتغيرة لبلازما الكوارك-الغلوون، وقدمت تفاصيل دقيقة حول تفاعلاتها وخصائصها. لم يقتصر دور RHIC على دراسة هذه البلازما البدائية فحسب، بل قام أيضًا بتصادم البروتونات، مما سمح للعلماء بفهم أعمق للعالم الداخلي لهذه الجسيمات الأساسية، وكشف عن سلوكيات مدهشة وغير متوقعة داخلها.
كانت لحظة إغلاق RHIC مؤثرة. يصف الفيزيائي أليكس جينتش، الذي كان حاضرًا في موقع STAR، أحد كاشفات الجسيمات الرئيسية في المجمع، الشعور بأنه "مزيج غامض من الاحتفال والحزن". فبينما كانت الأضواء تخفت على إنجازات الماضي، كانت الأفكار تتجه نحو المستقبل. حتى في الأيام الأخيرة، كان العلماء يعملون بلا كلل، يجربون تصادمات البروتونات لجمع كل معلومة ممكنة قبل إيقاف تشغيل المجمع نهائيًا.
يُعد RHIC أكثر من مجرد مجمع جسيمات؛ إنه يمثل قمة الهندسة والتصميم العلمي. يتكون من حلقتين متطورتين قادرتين على توجيه حزمتين من الجسيمات نحو بعضهما البعض بدقة متناهية، وهو أمر لا تستطيع معظم مسرعات الجسيمات الأخرى القيام به. هذه القدرة الفريدة جعلت من RHIC أداة لا تقدر بثمن في يد المجتمع العلمي العالمي. يذكر أن آخر مجمع أمريكي كبير آخر، وهو Tevatron في Fermilab، قد أُغلق في عام 2011، مما يجعل RHIC هو المجمع الوحيد العامل في الولايات المتحدة حتى لحظة إغلاقه.
لكن نهاية RHIC ليست نهاية القصة، بل هي بداية فصل جديد ومثير. يمثل إغلاقه خطوة ضرورية نحو بناء مجمع الإلكترون-الأيون (EIC)، الذي من المقرر أن يبدأ عمله في منتصف ثلاثينيات القرن الحالي. سيتم بناء EIC في نفس موقع RHIC، وسيعيد استخدام الكثير من بنيته التحتية ومعداته، مما يعكس كفاءة استغلال الموارد. ومع ذلك، فإن ما يميز EIC هو منهجيته المختلفة؛ فبدلاً من تصادم الأيونات الثقيلة، سيقوم بتصادم الإلكترونات مع البروتونات أو الأيونات الذرية.
يهدف هذا النهج الجديد إلى تقديم "تصوير ثلاثي الأبعاد للبروتون بكامل مجده"، حسب وصف الفيزيائية إلكه-كارولين أسشناور من مختبرات بروكهافن. سيمكن العلماء من استكشاف البنية الداخلية للبروتون بتفاصيل غير مسبوقة، وربما الكشف عن ألغاز علمية عميقة، مثل طبيعة "التكثيف الزجاجي اللوني" (color glass condensate)، وهي مادة افتراضية يُعتقد أنها تلعب دورًا حاسمًا في تكوين البروتونات.
يقول فولفرام فيشر، عالم فيزياء مسرعات في بروكهافن: "لقد حقق RHIC مسيرة رائعة.. فاقت ما كان يحلم به أي شخص". ويضيف متفائلاً بشأن المستقبل: "هذا هو المستقبل، ونأمل أن يكون مذهلاً بنفس القدر". إن انتقال الولايات المتحدة من RHIC إلى EIC يمثل التزامًا مستمرًا بالبحث العلمي الرائد، وسعيًا دؤوبًا لكشف أسرار الكون على المستوى الأساسي.