سيرن تكشف أسرار الكون وتغير فهمنا للعالم

يحتفل مركز الأبحاث الذي يضم أكبر مسرع للجسيمات في العالم بالذكرى السبعين لتأسيسه يوم الثلاثاء، حيث يهدف الفيزيائيون الذين يديرونه إلى كشف أسرار المادة المظلمة وغيرها من الألغاز لتعزيز العلم من أجل السلام في عالم اليوم الذي تسوده الصراعات.

على مدى العقود السبعة الماضية، أصبح سيرن، مركز الأبحاث المترامي الأطراف على الحدود السويسرية الفرنسية في جنيف، اسمًا مألوفًا في أوروبا والغرب وخارجها، لكن أعماله الداخلية المعقدة لا تزال لغزًا محيرًا لكثير من الناس.

فيما يلي نظرة على سيرن وكيف غيّرت اكتشافاتها العالم ونظرتنا للكون ويمكن أن تغيرها أكثر في السنوات القادمة.

ما هي سيرن؟

ترجع أصول المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية، التي احتفظت بالاسم المختصر باللغة الفرنسية CERN، إلى اجتماع عام 1951 للمنظمة العلمية التابعة للأمم المتحدة التي سعت إلى بناء منشأة أبحاث فيزيائية متطورة في أوروبا وتخفيف هجرة العقول نحو أمريكا بعد الحرب العالمية الثانية. وكان وضع حجر الأساس في 17 مايو 1954.

واليوم، بالنسبة للمختصين، ربما تشتهر المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (سيرن) بأنها موطن لمصادم الهدرونات الكبير، الذي يُطلق عليه أكبر آلة في العالم، والتي تشغل شبكة من المغناطيسات لتسريع الجسيمات عبر حلقة تحت الأرض بطول 27 كيلومتراً (17 ميلاً) في جنيف وحولها وضربها معاً بسرعة تقترب من سرعة الضوء.

ومن خلال التقاط وتفسير نتائج تصادمات هذه الحزم من الجسيمات التي تصل إلى مليار في الثانية يقوم آلاف العلماء الموجودين في المركز وعن بعد حول العالم بالتدقيق في رزم البيانات الناتجة عن ذلك والسعي لشرح كيفية عمل الفيزياء الأساسية.

تقول CERN إن التصادمات داخل المصادم تولد درجات حرارة تزيد عن 100,000 مرة أكثر سخونة من حرارة قلب الشمس، على نطاق صغير وفي بيئته الخاضعة للسيطرة.

في مصادم الهادرونات الكبير، "نحن قادرون كل يوم على إعادة إنتاج ظروف الكون البدائي كما كانت بعد جزء من مليون جزء من المليون من الثانية بعد الانفجار العظيم. ومع ذلك، لا تزال هناك العديد من الأسئلة الحاسمة المفتوحة"، كما قالت فابيولا جيانوتي، المديرة العامة لسيرن في خطاب مُعد مسبقاً كانت ستلقيه أمام العديد من قادة الدول الأعضاء الـ24 في المنظمة.

على مر السنين، نمت سيرن ومرافقها التجريبية لتصبح مركزًا بحثيًا واسعًا له تطبيقات في العديد من المجالات العلمية والصناعات.

وأضافت جيانوتي في نسخة مسبقة من الخطاب الذي حصلت وكالة أسوشييتد برس على نسخة مسبقة منه: "في عالم تستمر فيه للأسف النزاعات بين الدول والثقافات والأديان، فإن هذه هبة ثمينة حقًا لا يمكن اعتبارها أمرًا مفروغًا منه".

كيف غيرت سيرن عالمنا وفهمنا للكون؟

ساعدت التجارب في المصادم في عام 2012 على تأكيد بوزون هيغز دون الذري، وهو جسيم متناهي الصغر كان قد تم وضع نظرية وجوده قبل عقود من الزمن، وأكمل تأكيده النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات.

كما أن سيرن هي أيضًا المكان الذي ولدت فيه الشبكة العنكبوتية العالمية، في ذهن العالم البريطاني تيم بيرنرز لي قبل 35 عامًا، كوسيلة لمساعدة الجامعات والمعاهد على مشاركة المعلومات. وفي عام 1993، وُضعت البرمجيات الكامنة وراء الويب في المجال العام والباقي هو التاريخ، في الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر في جميع أنحاء العالم.

وقد انتشرت العلوم والأدوات غير المباشرة التي تم إنشاؤها في سيرن في الاقتصاد العالمي. وتعمل الآلاف من مسرعات الجسيمات الأصغر حجماً في جميع أنحاء العالم اليوم، حيث تعمل تطبيقات السباكة في مجالات متنوعة مثل الطب وتصنيع رقائق الكمبيوتر.

وتستخدم الآن البلورات التي تم تطويرها لتجارب CERN منذ حوالي أربعة عقود على نطاق واسع في أجهزة التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني التي يمكنها الكشف عن العلامات المبكرة للمشاكل الصحية مثل السرطان وأمراض القلب.

وقد أثار بعض المشككين على مر السنين مخاوف بشأن سيرن. وقد جادل المطلعون وشرحوا بشكل مختلف أن هذه المخاوف مبالغ فيها أو غير دقيقة، وأصدرت CERN ردها الخاص على بعض النظريات المطروحة.

ما يخبئه المستقبل

بالنسبة للجزء الأكبر، يقوم فنيو سيرن وباحثوها ومنظروها من أكثر من 110 جنسيات اليوم بإجراء تجارب جديدة تهدف إلى إحداث ثغرات في النموذج القياسي تحطيم المفاهيم التقليدية لدفع العلم إلى الأمام وتفسير قائمة طويلة من المجهولات العلمية العالقة.

ويأمل الأذكياء العلميون في حل الألغاز حول الطاقة المظلمة التي تشكل حوالي 68% من الكون ولها دور في تسريع تمدده واختبار الفرضيات حول المادة المظلمة، التي لا يوجد سوى استنتاجات بوجودها والتي يبدو أنها تفوق المادة المرئية بنسبة ستة إلى واحد تقريباً، وتشكل أكثر من ربع الكون بقليل.

لدى سيرن مشروعان كبيران في أفقها. المشروع الأول هو مشروع مصادم الهادرونات الكبير عالي اللمعان الذي يهدف إلى زيادة عدد التصادمات وبالتالي إمكانية حدوث اكتشافات جديدة بدءًا من عام 2029.

والثاني، على المدى الأطول بكثير، هو مشروع المصادم الدائري المستقبلي الذي تقدر تكلفته بـ 15 مليار فرنك سويسري (حوالي 16 مليار يورو أو 17.2 مليار دولار) ومن المأمول أن يبدأ تشغيله في مرحلة أولية بحلول عام 2040.

على الرغم من هدفها المتمثل في تعزيز التقدم العلمي في سبيل السلام والإنسانية، وجدت سيرن نفسها متورطة في السياسة.

وينص دستورها على أن المنظمة "لا يجوز لها أن تهتم بالعمل من أجل المتطلبات العسكرية". في عام 2022، صوّت مجلس إدارة سيرن على وقف العلاقات مع المعاهد في روسيا بسبب أمر الرئيس فلاديمير بوتين للقوات الروسية بغزو أوكرانيا في وقت سابق من ذلك العام. ويخشى البعض من أن تطبيقات من أبحاث سيرن يمكن أن تشق طريقها إلى آلة الحرب في موسكو.

في 30 نوفمبر، ستستبعد سيرن روسيا رسميًا مما يؤثر على حوالي 500 عالم، انضم حوالي 100 منهم إلى معاهد غير روسية من أجل الحفاظ على أبحاثهم مع المركز.

وسيترتب على هذا الإيقاف تكلفة، حيث سيحرم سيرن من حوالي 40 مليون فرنك سويسري من التمويل الروسي لمصادم الهادرونات عالي الإضاءة. ويصل هذا المبلغ إلى حوالي 4.5% من ميزانية التجربة، وهو ما سيتعين على المشاركين الآخرين في سيرن تحمله الآن.