ماذا يحدث عند اصطدام بروتون ببروتون آخر؟

ترجمة: حمزة قيس
تدقيق: مريم فراس
تصميم الصورة: مكي السرحان
تصادم بروتونات ببروتونات أخرى في مصادم الهادرونات الكبير (سيرن) نتج منه بوزون هيغز. ولكن لدراسة بلازما كوارك-غلوون (QGP) – الحساء الساخن الكثيف من الكواركات غير المحصورة والغلوونات التي ملأت لفترة وجيزة الكون بضع ثوان ميكروية بعد الانفجار الكبير ، تلك التصادمات كان من المفترض أن تكون غير ذات صلة. بل إنها تستخدم أيضا كخطوط أساس ل(QGP) لمقارنتها عند التحقيق في اصطدامات الأيونات الثقيلة التي تنتج (QGP). ومع ذلك، في عام 2010 رصد التعاون (CMS) شيء غير متوقع في الاصطدامات البروتون بروتون. في حطام نادر، ما يسمى أحداث عالية التعدد – أي الأحداث التي تنتج عددا غير عادي من الجسيمات المشحونة – اكتشف الباحثون الارتباطات المكانية تذكرنا تلك التي تنسب إلى تشكيل(QGP) في الاصطدامات الثقيلة أيون (انظر المقال من قبل باربرا جاكاك وبيتر شتاينبرغ، الفيزياء اليوم، أيار / مايو 2010، صفحة 39). وسرعان ما أثبتت علاقات التعاون بين أليس( ALICE ) و أتلاس( ATLAS) هذا الاكتشاف.

وبالإضافة إلى ذلك، وجد باحثون أليس أنه في اصطدامات أيون الرصاص الرصاص، العائد النسبي للجسيمات التي تحتوي على كواركات غريبة يزداد مع تعدد. تعزيز الغرابة هو السمة المميزة الأخرى لتشكيل (QGP). الآن تشير تقارير تعاون أليس أنه في تضارب بروتون – بروتون عالي التعدد،الغرابة هي تعزيز مماثل. النتيجة هي آخر إدخال في قائمة متزايدة، وإن لم تكن قاطعة بعد، من الأدلة التي يمكن أن تشكل (QGP) حتى في تصادم البروتون- بروتون. والآن بعد أن تعمل محطة LHC في طاقات أعلى، فإن الاصطدامات عالية التعدد هي أكثر تكرارا وتمتد إلى مضاعفات أعلى. ويأمل الباحثون أن يحددوا بشكل حاسم ما إذا كان من الممكن أن تنشأ QGP في تصادمات البروتون – بروتون. وإذا كان هذا هو الحال، يمكن للفيزيائيين التحقيق في خصائص QGP في نظام أبسط بكثير من تلك التي تنتج في اصطدام الأيونات الثقيلة.
.
المصدر: هنا