الفيزياء والفلك > فيزياء
الظاهرة الفيزيائيّة المُذهلة الّتي نقلت فيزياء الجسيمات إلى مستوى جديد.
اكتشف العلماءُ عام 1911 أنّ بعضَ المواد تفقدُ كاملَ مقاومتها الكهربائيّةِ عند تعريضها لدرجاتِ حرارةٍ منخفضةٍ جدًّا لِتصبح موادًا ندعوها "النّواقل الفائقة".
تفتح هذه الخاصّيةُ المذهلةُ العديدَ من الإمكانيّاتِ الجديدةِ، فالنّواقلُ الفائقةُ لا تعاني من مشكلةِ ارتفاعِ درجةِ الحرارةِ لأنّها لا تُبدي أيَّةَ مقاومةٍ كهربائيّةٍ، لذلك تستطيعُ تحمُّلَ تياراتٍ أقوى من تلكَ الّتي تحتملها النّواقلُ العاديّةُ.
يمكن لوشيعةٍ مصنوعةٍ من مادةٍ فائقةِ النّاقليّةِ أن تولّدَ حقولًٍٍا مغناطيسيّةً أقوى من الوشائعِ العاديّةِ المُقاومة. تُعتبر هذه الخاصيّةُ بالذّات مهمّةً جدًّا لفيزياءِ الجُسيمات. إذ تُستخدمُ الحقولُ المغناطيسيّةُ في مُسرّعاتِ الجُسيماتِ الدّائريّةِ مِثل مُصادِمِ الهادرونات الكبير LHC لإبقاءِ الجُسيماتِ في مساراتِها، ولكن مع ازديادِ طاقةِ (سُرعةِ) الجسيماتِ تزدادُ الحاجةُ لمغانطَ أقوى ولذلكَ بَقيت مُسرّعاتُ الجُسيماتِ الدّائريّةِ مُقيّدةً بحدودِ قوّةِ مغانِطها، ما شكّلَ عائقاً في وجهِ تقدُّمِ فيزياء الجُسيماتِ فكانت النّاقليّةُ الفائقةُ الاكتشافَ اللّازمَ لتخطّي هذه العقبة.
بدأت فكرةُ النّاقليّةِ الفائقةِ تُؤخذُ على محملِ الجدِّ في بدايةِ السّبعيناتِ عندما كان أحدثُ الأبحاثِ في هذا المجالِ آنذاكَ هو بحثُ مشروعِ "Energy Doubler" في مختبراتِ فيرمي في الولاياتِ المتّحدةِ الأمريكيّةِ.
تحول هذا المشروعُ لاحقًا إلى مسرعِ الجسيمات Tevatron وهو أوّلُ مُصادمٍ يَستخدمُ موادًا فائقَةَ النّاقليّةِ، دخلَ الخدمةَ عامَ 1983 حتى عامِ 2011 عندما خرج عن الخدمة لصالح المصادمِ الجديد LHC، إلّا أنَّ نجاحه في تلك الفترة شجّعَ على استخدامِ النّاقليّةِ الفائقةِ في فيزياءِ الطّاقةِ العاليةِ ومنذ ذلكَ الوقت يساهم كلٌّ من المجالينِ في تطوّرَ الآخر.
أصبحت النّاقليّةُ الفائقةُ نتيجةً للإنجازِ العظيمِ لمُصادمِ الهادروناتِ الكبيرِ LHC جزءًا مهمًّا من مستقبلِ مُسرّعاتِ الجسيماتِ مثلَ High-Luminosity Large Hadron Collidor HL-LHC، ومنَ المُتوقّعِ أن تتخطى مسرّعاتُ الجُسيماتِ في المستقبلِ حدودَ الطّاقةِ المُكتشفَةِ حاليًّا من قِبلِ البشرية.
للمزيد من المقالاتِ عن النّاقليّة الفائقة:
النّاقليّة الفائقة:
تفسير النّاقليّةِ الفائقة عند درجات حرارة غير مسبوقة:
فيزيائيّون يتمكّنون من الوصولِ للنّاقليّة الفائقة دون الحاجة إلى تبريد:
المصدر: