أعلنت المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (CERN) عن اكتشاف أربعة جسيمات جديدة تماما في مصادم الهادرونات الكبير (LHC) في جنيف.

وهذا يعني أن المصادم LHC وجد الآن ما مجموعه 59 جسيما جديدا، بالإضافة إلى “بوزون هيغز” الحائز جائزة نوبل، منذ أن بدأ في اصطدام البروتونات – الجسيمات التي تشكل النواة الذرية مع النيوترونات – في عام 2009.

والمثير في الأمر أنه في حين أن بعض هذه الجسيمات الجديدة كانت متوقعة بناء على النظريات الراسخة، إلا أن بعضها كان أكثر إثارة للدهشة، وفقا لـباتريك كوبنبورغ، زميل باحث في فيزياء الجسيمات بالمعهد الوطني الهولندي للفيزياء دون الذرية، وهاري كليف، عالم فيزياء الجسيمات في جامعة كامبريدج.

ويهدف LHC إلى استكشاف بنية المادة على أقصر مسافات وأعلى طاقات فُحصت في المختبر – اختبار أفضل نظرية حالية عن الطبيعة: النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات. ومكّن المصادم LHC العلماء من اكتشاف “بوزون هيغز”، آخر قطعة مفقودة من النموذج. ومع ذلك، ما تزال النظرية بعيدة عن الفهم الكامل.

وتتمثل واحدة من أكثر ميزاته إثارة للقلق، في وصفه للقوة الشديدة التي تحافظ على تماسك النواة الذرية. وتتكون النواة من البروتونات والنيوترونات، والتي تتكون كل منها بدورها من ثلاثة جسيمات صغيرة تسمى الكواركات.

وإذا قمنا بإيقاف تشغيل القوة الشديدة لثانية واحدة، فإن كل المادة ستتفكك على الفور إلى حساء من الكواركات السائبة – وهي حالة كانت موجودة للحظة عابرة في بداية الكون.

وتقوم نظرية التفاعل القوي، التي يطلق عليها ظاهريا “الديناميكا اللونية الكمومية”، على أسس صلبة للغاية. وتصف كيف تتفاعل الكواركات من خلال القوة الشديدة عن طريق تبادل جزيئات تسمى الغلوونات. ويمكن التفكير في الغلوونات كنظائر للفوتون الأكثر شيوعا، جسيم الضوء وحامل القوة الكهرومغناطيسية.