بسم الله الرحمن الرحيم
المسرعات عبارة عن أجهزة عملاقة يمكنها تسريع الجسيمات قبل أن تتصادم بعضها بعضًا. لقد تم أول اختراع للمسرعات في سنة 1929 ونظرًا لنجاح التجارب الأولى لزم الأمر طاقة أعلى، وبذا بدأ التطور السريع في هذا الجهاز. إن عالم الجسيمات هو العالم الأصغر من الذرة، وللدخول في هذا العالم الصغير جدًا نحتاج إلى طاقة عالية وهذه الطاقة يمكن الحصول عليها من المسرعات. ولتقريب الصورة، خذ مثلا الميكروسكوب، فكلما كانت قوته التكبيرية أكبر، تمكنا من رؤية الأشياء الأصغر وعلى هذا يمكن معرفة المسرعات أنها ميكروسكوبات، ولكن بأسلوب آخر وتكبيرها بلايين المرات .
فكرة المسرع :
تقوم فكرة المسرع على إكساب جسيم ما (إلكترون أو بروتون) سرعة هائلة وحملها على التصادم مع جسيم آخر من النوع نفسه أو نوع مختلف بهدف تحطيمها لمعرفة مم تتكون. يمكن تشبيه ذلك بأننا أمام جسم مكون من الثلج ومختلف أنواع الحصى وكرات الحديد والنحاس على شكل كرة كبيرة، فلكي نتمكن من معرفة مكونات هذه الكرة نكسرها إلى أجزاء أصغر لأنه بعد تكسير الكرة الكبيرة تتميز الأجسام بعضها بعضا فبذلك نعرف أن الكرة الكبيرة تتكون من الثلج والحديد .. إلخ . وهذا هو السبب الذي يدعو العلماء إلى استخدام طاقة هائلة لتحطيم الجسيمات لعلهم يجدون مم تتكون! من هذا استنتج العلماء أنهم لكي يغوصوا في أعماق المادة لابد من بناء مسرعات ذات طاقة أكبر، وكلما ازدادت طاقة المسرع، اقتربنا من خلق الأجواء، التي كانت عند بدء خلق الكون حسب نظرية الانفجار العظيم .
المسرعات انواع منها على سبيل المثال المسرعات الدائرية التي تعتمد على المجال المغناطيسي لتسريع الجسيمات في دائرة، فالجسيمات تدور عددًا من المرات، وفي كل دورة تكبر طاقتها وعند حد معين يتم توجيهها ليتصادم بعضها بعضا ويدرس العلماء النتائج.
مسرع cern على الحدود السويسرية الفرنسية والحلقة التي في الوسط التي كانت لا تتعدى 12 سم في أول مسرع تطورت الى دائرة محيطها 27 كيلو مترا .
كيفية عمل المسرعات :
يتألف المسرع من تجويف مفرغ محاط بعدد متتالٍ من مضخات تفريغ ومغناطيس ومصدر لموجات راديوية وأجهزة جهد كهربي عالٍ ودوائر إلكترونية وفي جوف الأنابيب تتحرك الجسيمات بسرعة هائلة باستعمال المجال الكهربي والمجال المغناطيسي لجعل الجسيمات تنحني مع المسار الدائري. لتقريب فكرة عمل المسرّع تصور أنك ربطت كرة صغيرة بحبل وحاولت إدارة هذه الكرة في شكل دائرة ففي كل دورة تزداد سرعة الكرة المشدودة إلى الحبل، وكلما زودت عدد الدورات زادت سرعة الكرة، وتستطيع أن تفلت الكرة عند طاقة معينة. بالمبدأ نفسه تدور الجسيمات، وتدور في المسرّع إلى أن تصل إلى طاقة معينة وبعدها تقذف على الهدف المطلوب . وقد تم اختراع أول مسّرع في سنة 1929.
