معجل عملاق لكشف أسرار المادة

المهندس أمجد قاسم

أعلن مؤخرا في مدينة هامبورج عن عزم كل من ألمانيا وفرنسا وروسيا بناء معجل عملاق للجسيمات هو الأكبر في العالم ، إذ سيبلغ طوله 3.4 كم ، هذا المعجل الضخم سوف يستخدم ومضات شديدة الإشعاع من أشعة اكس ( السينية ) وأشعة الليزر.

يهدف هذا المشروع الضخم إلى تمكين العلماء من دراسة الكيفية التي تتجمع فيها ذرات المادة ، وكذلك لاكتشاف الأسرار الخفية للذرات وللجسيمات تحت الذرية ، كما سيعمل المعجل العملاق على التقاط صور ثلاثية الأبعاد للحظات حركة وارتباط وتفكك ذرات المادة أثناء التفاعلات الكيميائية.

تبلغ تكاليف هذه المنشأة حوالي بليون دولار وسوف يبدأ العمل بها أواخر هذا العام في هامبورج حيث ستقام تحت الأرض بشكل كامل ، ومن المتوقع أن ينتهي العمل من تشييدها في عام 2013 ، هذا علما بأنه يوجد في كل من الولايات المتحدة الأمريكية واليابان منشآت مماثلة ما زالت قيد الدراسة والإنشاء.

يقول رئيس طاقم المشروع الأوروبي لأشعة أكس والليزر البروفسور ( ماسيمو التاريللي ) ، إن منشأة أشعة أكس والليزر الجديدة سوف تكون فريدة من نوعها في أوروبا ، وستقدم إمكانيات هائلة للعلم ، إذ سيتمكن العلماء من تحليل الحالات المختلفة للمادة على أساس طول الذرة والنطاق الزمني .

ويتوقع الكثير من العلماء أن التقدم المطرد في استخدام كل من أشعة أكس وأشعة الليزر سوف يسهم قريبا في إحداث تطورات هائلة وكبيرة في العديد من المجالات ، كعلم المواد وعلم الكيمياء والفيزياء وعلم الأحياء التكويني ، أيضا سيسهم بشكل كبير في تقدم الأبحاث الجيولوجية والبيولوجية ، أيضا سيمهد الطريق لتطبيقات جديدة في مجال الطب الحيوي وعلم الأدوية وغيرها الكثير من التطبيقات الهامة.

إن منشاة أشعة أكس وليزر الإلكترون الحر سيكون لها فائدة مذهلة في مجال التكنولوجيا المجهرية ( النانوتكنولوجي) إذ سيتمكن الباحثون من إعادة بناء المواد بدقة متناهية تمهيدا لتصنيع ألآلات متناهية في الصغر تصل أبعادها إلى نانومتر أي بليون من المتر ، أيضا فإنه يتوقع أن يتمكن هذا المعجل العملاق من إحداث ومضات ضوئية تستمر لأقل من 100 كوادربليون ثانية ( 100 فيمتو ثانية) من أجل رصد وتصوير لحظات التحام ذرات المادة أثناء التفاعلات الكيميائية.

إن تكلفة هذه المنشأة والتي تبلغ أكثر من بليون دولار ، ستتحمل ألمانيا حوالي 75% منها والنسبة المتبقية والتي تصل إلى 25% ستتحملها كل من فرنسا وروسيا والدنمارك واليونان وايطاليا والصين وهنغاريا وبولندا والسويد وبريطانيا وسويسرا وأسبانيا.