بسم الله الرحمن الرحيم
الحمد لله رب العالمين
اللهم صل على محمد وآل محمد الأئمة والمهديين وسلم تسليما كثيرا

انقل لكم سادتي أنصار الله ، هذه المحاضرة التي كتبتها لكم ، والمنقولة على البروفيسور محمد باسل الطائي.
حول اكتشاف بوزونات هيكز

السؤال / ولماذا هذه المحاضرة بالذات؟
الجواب / لمل فيها من عرض مفصل وسهل عن بدايات النظريات الفيزيائية الحديثة ، الى أن ينتهي المقام حيث انتهت في عام 2012


((واعتذر لكم ان وردت اخطاء مطبعية))


أسالأ الله أن يتقبل منا ومنكم ، ونسأل الله التمكين لوليه الامام أحمد الحسن عليه السلام
ونسألكم الدعاء

---------------------------



اكتشاف بوزونات هيكز
محاضرة للدكتور محمد باسل الطائي
يكتبها لكم وينقلها / سيف اليماني



العلم على المسار لصحيح
هذا ما تؤكده التجارب والأرصاد العلمية كل يوم
فالعلم ، يشق طريقه بصعوبة
لكنه في كل يوم ، يقطع مرحلة مهمة في فهم العالم
والكشف عن اسراره المنيعه ، واكتشافات العلم الصحيحة تأتي دوما ومؤكدة لحقيقة ان هذا العالم ، قد خلق بالحق
اي ... بقانون

اليوم ، هو الرابع من شهر تموز ، يوليو ، عام 2012
أعلنت المنظمة الأوروبية للبحوث النووية ، في جنيف
عن اكتشاف بوزون هيكز Bosons Higgs

هذا الجسيم ، الذي طال البحث عنه
فاستغرق على ما يزيد عن الأربعين عاما ، أنفقت لأجله مليارات الدولارات
هذا الجسيم ، الذي سماه بعض الصحافيين : بـ جسيم الله
Gods Particle
وفي هذا بعض المبالغة
رغم ان جميع جسيمات العالم ، حقيقة ، هي... جسيمات الله
فهو خالقها ، هو مالكها
سؤالنا ، ما هي جسيمات هيكز هذه ؟
وما هي أهميتها لعلم الفيزياء؟
وما دورها في خلق الكون؟


في نهاية القرن التاسع عشر ، وضع علم الفيزياء قدمه على الطريق الصحيح من أجل اكتشاف المادة.
فقد وجد ان المادة تتألف من وحدات ، بنائية ، صغيرة جدا، سميت بالذرات.
هذه الوحدات البنائية ، هي أشبه بـ ... وحدات بناء البيت ، سواء أكانت وحدات صخرية أو اسمنتية تؤلف البيت الكله ، من هذه الوحدات.
كذلك الذرات ، تؤلف المادة
وفي الحقيقة ، تجتمع الذرات (مع بعضها) بتكوينات أكبر تسمى بـ... الجزيئات.
فالماء مثلا / يتألف من جزيئات الماء ، التي هي بدورها تتألف من ذرتين هايدروجين ، وذرة واحدة هي أكسجين ، فنقول بأن الماء رمزه
H2O

وقد عرف الانسان وجود 92 عنصرا ، أو نوعا من الذرات في الطبيعة
ثم وجد بأن هذه الذرات ، تمتلك اجزاءا.
وهذه الأجزاء لها خواص كهربائية ، فعرف بأن الذرات ليست كما كان يظن بأنها أشبه ما تكون بكرات مصمته ( صلدة). وانما تتألف من مكونات بداخلها.

فاكشتف الالكترون بشحنة كهربائية سالبة ( - )
واكشف البروتون بشحنة كهربائية موجبة ( + )

ثم اكتشف في عام 1932 جسيم متعادل الشحنة في داخل الذرة سمي بـ... النيوترون

وهكذا وجد بعد ذلك ، ان البروتونات والنيوترونات ، تتموضع بحيز صغير جدا من الذرة ، سمي بالنواة.
بينما تشكل الالكترونات سحابة الالكترونية تطوف حول نواة الذرة
وتختزن هذه السحابة في مواضها الطاقة الكهربائية للذرة ، والتي تعبر عن الصفات الكيميائية لها
ولكن العلماء تساءلوا... ، وبعد أن وجدوا إن نواة الذرة تحتوي على أكثر من بروتون ، ونيوترون ايضا (في بعض الحالات) ، تساءلوا...
عن كيفية اجتماع البروتون (النيوترونات ليست مشكلة لأنها متعادلة الشحنة) فأما البروتونات (الموجوبة الشحنة) فهي جسيمات متشاكسة ، كيف يمكن أن توجد في ذلك الحيز؟
هذه الجسيمات (اي البروتونات) لها شحنات ومتشابة ، والشحنات والمتشابهة تتنافر.
فكيف تستطيع البروتونات أن تتعايش في هذا الحيز الضيق من الذرة؟

هذا السؤال الكبير ، يحتاج لأجابة.
وهنا ، جاء توظيف النيوترون ليقوم بدور الوسيط ، بين تلك البروتونات المتشابهة أو المتشاكسة. فوضع الفيزيائي الياباني – يوكاوا الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء – بالأربعينيات من القرن الماضي ، نظرية قال فيها:
"ان النيوترون (اي النيوترونات في نواة الذرة) كل نيوترون يطلق جسيم سالب الشحنة ( سماه البايون أو ميزون باي ) يتلقفه البروتون المجاور للنيوترون ، يتحول ذلك البروتون الى نيوترون ، بينما يتحول النيوترون الى بروتون".

وهكذا ، هي عملية سريعة ، بداخل نواة الذرة ، فالنيوترون يطلق البايون ، والبروتون يمتصل البايون فيتحول لنيون ، والنيوترون يتحول لبروتون وهكذا... العملية سريعة جدا ، بحيث لا تستغرق إلا جزءا من المليارات الأجزاء من الثانية.

البروتونات المتشاكسة هي ، ليست ثابتة ، بل هي لحظية ، هي في حالة تجدد مستمر. نيوترون ثم بروتون ، بروتون ثم نيوترون... وهكذا...

العملية اشبة بشخصين يلعبون الكره فيما بينهما ، يكون شرط اللعبة ، ان الشخص الذي يعطيه الكرة لزميله الذي لا يخرج الكرة من يده حتى يكون الثاني قد استلمها.
فالبتالي سيكونان قد اجتمعا على بعضهما ، يحاولان أن يتقربان من بعضهما.

فهذا التبادل الجسيمي بين البروتون والنيوترون في داخل نواة الذرة ، نسيمة بالقوى النووية.

هذه القوى النووية هي مخزون كبير للطاقة، فحين نشطر نواة الذرة ، ونباعد ما بين البروتونات تنطلق هذه الطاقة الهائلة (كالقنبلة الذرية).

على أية حال...
بعد اكتشاف البايون ، عرف الفيزيائيون بأنهم على الطريق الصحيح.

ثم اندفع الفيزيائيون أكثر لفهم خواص نواة الذرة ، بعمق أكبر ، فقادهم ذلك لاكتشاف جسيمات أخرى هي ... الميوونات (السالبة منها والموجبة) ثم اكتشفوا التاوونات
والميزونات ، ثم الكاوونات ثم جسيمات لندا وسيجما ... وهكذا...

وهكذا ، وخلال عشرين سنة ، اكشف عدد هائل من الجسيمات التي تعمل في داخل نواة الذرة
والحقيقة ، تبدو (تقرب) من أنها عبارة عن 200 جسيم أولي ، فهذه عبارة عن فتافيت صغيرة ، مختلفة الكتلة ، مختلفة الشحنة ، بل ، وحتى مختلفة الأعمار.
حيث ان هذه الجسيمات تتحلل سريعا الى جسيمات أخرى.
وهكذا وقع الفيزيائيون اما مشكلة كبيرة. مشكلة كيف تعرف تركيب المادة؟
كيف تعرف القوة؟ كيف تستطيع أن تفهم تركيب هذا الكون؟
وبهذا العدد الهائل من الجسيمات (بكتلها المختلفة والأعمارها وشحناتها المختلفة) لا بد من وجود وحدات بنائية أخرى !!
وللغرض السيطرة على الواقع واستجلاء الأمر ، قال الفيزيائيون :
"لا بد من وجود وحدات بنيوية تركيبية أصغر ، ولكنها أصغر أولية ".
فوضعوا فرضية – الكواركات*- .
*الكواركات : وهي فتافيت أصغر من الجسيمات الأولية لكنها ليست بالضرورة أقل كتلة منها ، لأن هذه الكواركات هي التي تؤلف الجسيمات الأولية ، وتؤلف البروتون ، وتؤلف النيوترون وتؤلف الجسيمات الأخرى كالهادرونات.

فهذه الكواركات قال أول مره بأنها ثلاثة (3)
ثم اكتشوفوا بأنها بالحقيقة ، ستة (6)
لكن بقي أمامنا جسيمات غير مركبة مثل الالكترون فهو غير مركب وكذلك جسيمات ميو و تاو
لذلك أضيف الى القائمة النيوترونوهات ، وهي جسيمات متعادلة الشحنة ، كتلتها صغيرة جدا جدا ، اي ، قريبة من الصفر.
فكملت بهذا وحدات بناء المادة على هذا الوجه.

ثم كان على الفيزيائيين تفسير القوى الطبيعية ، فقالوا:
"ان هناك أربعه (4) قوى في الطبيعة ، اثنين نووية (القوية منها والضعيفة) والقوى الكهرومغناطيسية والقوى الجاذبية ".
فجعلوا لكل قوى جسيم ، والقوى يمكن أن توصوف بالمجالات (كالمجال المغناطيسي والمجال الكهرومغناطيسي...) ، لكن التعامل على الوجه الصحيح مع المجالات لا يصح ، وانما يجب ان يكون هناك جسيم يمثل هذا المجال.
فلكل مجال جسيم يمثله ، وهذه الجسيمات تمثل كسفراء ، متنقلة بين الجسيمات وتحقق التفاعل بينها.
1- وفي المجال الكهرومغناطيسية جسيم هو الفوتون
2- وفي مجال النووي الضعيف جسيم هو w z
3- ووضعوا في مجال للقوى الجاذبية جسيم أسمه جرافيتون
(جرافيتون / وهو جسيم افتراضي ، لم يكتشف الى الآن)
4- وفي مجال القوى النووية القوية أو الشديدة قد وضعوا لها بما يسمى بالصمغيات

وهكذا صار لدينا:
فوتون
جلوون (صمغيات)
WZ
جرافيتون (الجاذبية)

لكن ، سؤالا كبيرة باقيا ، منذ منصف الستينيات من القرن الماضي ، السؤال ، لماذا تتخذ الجسيمات الأولية كتلها هذه؟
لماذا يكون للالكترون هذه الكتلة؟
ولماذا للبروتون الكتلة كذا وكذا؟
(مثلا ، البروتون له كتلة أكثر من 1836 مرة أكبر من الالكترون)
لماذا تتخذ الكواركات (التي تكون البروتونات والنيوترونات) كتلته 350 الف مره قدر الالكترون؟


((بوزون هيكز))
وهنا جاء – بيتر هيكز – الفيزيائي الاسكتلدي الخجول كما يشاع عنه.
أتى بنظرية تقول : " بأن الجسيمات الأولية تتخذ كتلها من خلال تفاعل جواهر الجسيمات (اي مجالاتها الأساسية) مع مجال عام يغمر الكون كله".
هذا المجال سمي بمجال ، - هيكز - .

فحين يتوفر مجال... مثلا / كالمجال الأساسي للالكترون ، وهو المجال الذي ما يسمى بمجال – ديراك - ، فعندما يتوفر هذا المجال ويتفاعل مع المجال الكوني (اي مجال هيكز) ، فان الالكترون يتخذ كتلته.

عندما يوجد مجال للبروتون الأساسي ويتفاعل مع الهيكز ، يتخذ كتلته

وهناك ميكانيزم (آلية) لهذه العملية تسمى بآلية هيكز
وهي كسر للتناظر التلقائي ، ومن خلال ذلك يتوضح كيف تتخذ الجسيمات كتلتها.

لذلك بحث هيكز في هذه المسألة ، وحاول أن يجد الجسيم الذي يتبادلة المجالات بحيث يولد الكتلة.

عموما ، هذا البوزون الذي اكشفه نظريا بيتر هيكز ، ثقيل ، كتلته كبيرة.
بحدود تقديرية من 100 الى 250 مره ، قدر من كتلة البروتون.
وهذا مقدار كبير.
اكتشاف هذا البوزون يقتضي توليد طاقة كبيرة هائلة في المعجلات النووية.

*معلومة /
- هناك عائلة تسمى بعائلة فيرميونات : وتنتمي اليها الالكترونات والبوتونات النيوترونات.
- وأما عائلة البوزونات : وتنتمي اليها البايونات ، الفوتونات ، والصمغيات ، wz ...

فتسريع البروتونات مثلا ، الى طاقة كبيرة جدا ، ولم تكن هذه الطاقة متوفرة في الستينيات والسبعينيات والثمانينيات ، ولكن مع بداية القرن الواحد والعشرين اصبح بالامكان التفكير بتوليد مثل هذا القدر من الطاقة.
فهي تحتاج إلى – تيرا – الكترون فولت ، لهذا الغرض ، تم من حوالي عشر سنوات ، التخطيط لمشروع المصادم الهادروني الكبير ، في المنظمة الأوروبية للبحوث النووية.
وبدعم مالي سخي جدا ، بحدود عشر مليار دولار
اشتغل في هذا المشروع حوالي عشرة ألاف من فيزيائي ومهندس وعالم وفني ...الخ.

فتم انشاء نفق تحت الأرض :
عرضه أربع أمتار
وبطول 27 كيلو متر على شكل حلقة (حرف O)
على عمق 100 متر تحت سطح الأرض

وضع فيه مسار معجلات البروتونات ، في حلقتيتن متعاكستين.
بحيث ، يتم دفع البروتونات بحلقة ، وبروتونات بحلقة أخرى معاكسة للاتجاه
ومن ثم يتم فتح نقطة تلاقية ما بين الحلقتين ، لتصطدم البروتونات مع بعضها البعض (وجها لوجه) ، وذلك على سرعة قصوى ، تبلغ تقريبا سرعة الضوء.

وعند تصادمها ، تتفتت لجسيمات كثيرة أخرى ، ويعتقد بأن الاصطدام هذا يتولد بوزون هيكز
لكن ... بقي بوزون هيكز مجهولا. !!
(انظر الرابط عند الدقيقة 21:00)

في لحظة التصادم ، تتثمل حالة مشابة تماما للحظة أو قريب الانفجار الكوني الكبير ، الانفجار الكوني الذي خلق معه الكون.

ومن هنا جاء الكلام ان هذه التجربة (تجربة المصادم الهادروني) ، وللأسف فان بعض الصحفيين وضعوا خرافات كثيرة في الموضوع ، قبل تشغيل المصادم هذا في عام 2008م.
فصاروا يقولون : انه ربما سيكون هناك انفجار كبير ، وتخرب الأرض ، وتقوم يوم القيامة ، وخبلوا الناس وأثاروا قلق.
وقال بعضهم : سيتم خلق ثقوب سوداء ، والثقب الأسود يبتلع كل شيئ. بالتالي سيبتلع كل الأرض وما عليها.
وكذلك تم تهديد بعض الفيزيائيين بالقتل عبر رسال بالايميلات ، ومطالبة بعضهم بالتوقف والتصدي لهذه التجربة ، وصار هرج ومرج كثير.
... وهكذا...


والحقيقة . ان كل هذا تخريفات ، وانها تهويشات صحفية ، لأن كمية الطاقة والمادة للجسيمات المتصادمة لا تحدث مثل هذا الشيئ.

على اية حال ،،، ها هم اليوم ، يعلنون النتائج عن وجود بوزونات هيكز
وهذا يشكل فرحة كبيرة ، بالنسبة للفيزيائيين الجسيمات الأولية.

وأول آثار هذا الاعلان ، ان بيتر هيكز ، هذا الرجل الطيب الذي دمعت عينه عند سماعه الاعلان (اثناء حضوره) في السيمينار الذي القي عن الموضوع.

استطيع أن أقول ، بأن هذا الرجل قد وضع جائزة نوبل لعام 2012 مقدما في جيبه.
وهو يستحقها بكل تأكيد.

بينما خسر – ستيفن هاوكينج - 100 دولار ، وهو مبلغ رهانه مع أحد الفيزيائيين ، لأانه تراهن معه وقال ستيفن : "بأنه لن يكتشفوا الهيكز".
فهو لديه (اي ستيفن) رأي آخر في ذلك.

ثاني التأثيرات : ان ميكانز (آليه) هيكز هذه ، يبدو بأنها صحيحة على ما يبدو عليه ، وإلا كيف تولدت الهيكزات؟!
لكن هذا لا يعني بالضرورة ، ان النموذج القياسي للجسيمات الأولية ، كله على بعضه ،، صحيح...
ذلك لأن لم تكتشف نواتج الأخرى للتصادمات ، مثلا ،، لم يلاحظ حتى الآن وجود جسيمات فوق تناظرية .
من جانب آخر ،، فان النتائج لم توضح سبب اختفاء المادة المضادة من الكون. وهذه كانت احدى الأمور التي كان المصادم الكبير سيكشف عنها. !!
وكذلك بقي سر المادة المظلمة في الكون لم تكتشف!!


اذن هذا الاكتشاف ،، برغم من انه اكتشاف مفرح، وانه يشكل خطوة إلى أمام ، خطوة كبيرة ، إلا أنه لا زالت هناك اسئلة كثيرة .
لا زالت هناك شيء من – حتى – كما يقال.
فالجسيم المكتشف (على الرغم من كونه يقع في نطاق الكتلة ، طبعا هم اكتشفوا ان الكتلة هي بحدود 125 مرة كتلة البروتون ، وهذا ضمن النطاق المتوقع من قبل بيتر هيكز ، وهيكز ميكانيزم ) لكن لا تزال هناك جسيمات هكزية (ان صحت التسمية) مرشحة لأن تكون هي هذه الجسيم وليس الجسيم الخاص بـ بيتر هيكز نفسه.

هذه الأمور بحاجة للاستجلاء ، وانا شخصيا (اي البروفيسور محمد باسل الطائي) أقول : ربما كان الاعلان شوي مبكر ، بعض الشيئ، عن هذا الاكتشاف، وايضا اعطي الحق لجماعة المصادم الكبير.
فقد صرفوا عليه المليارات الدولارات ، والناس منتظره ، ودافعي الضرائب معترضون ويطالبونهم الناس . والجمهور لا يصبر .

الحقيقة ، ان العلم يحتاج لتضحية ، العلم شيئ عظيم ، العلم هو مفتاح سر الكون هذا ، سر هذا الوجود ، ولذلك ، مهما صرفنا على العلم وعلى التجارب ، فنحن لسنا خاسرين.
العلم هو شيئ عظيم وهبه الله تعالى للانسان ، وهذا العلم ، كما قلت ، هو مفتاح سر من أسرار الكون. بالتالي ، فهو اذا كان من قيمة لوجود الانسان على هذا الكوكب ، في هذا الكون ، فان هذه القيمة هي ،،، علم الانسان مالم يعلم.
والسام عليكم ورحمة الله وبركاته

انتهي.





كتبها ونقلها لكم
العبد الحقير الفاني
سيف اليماني


رابط المحاضرة
http://www.youtube.com/watch?v=YTvlINc2Gck