در اين پروژه جهاني ۲۰۰۰ مهندس و فيزيكدان از سراسر دنيا مشاركت دارند كه ايران نيز از جمله كشورهاي فعال است 
اشاره: واژه سرن-CERN را اولين بار شايد حدود دو سال پيش از زبان معاون پژوهش وزارت علوم، تحقيقات و فناوري شنيدم. «سرن»، مركز تحقيقات هسته اي اروپا، و پروژه «سرن» طرح ساخت بزرگترين شتاب دهنده دنيا توسط اين مركز است.
در پروژه سرن، حدود ۲۰۰۰ مهندس و فيزيكدان از بيش از ۳۰ كشور جهان، منجمله جمهوري اسلامي ايران پيرامون انجام يك فعاليت آزمايشگاهي مشترك گردهم آمده اند، كه اگر در پرتو اين همكاري مشترك، دانشمندان به كشفي جديد نائل شوند، برنامه همه كشورهاي مشاركت كننده پروژه ثبت خواهد شد.بسياري از صاحبنظران و متخصصان امر تجربه مشاركت در اين پروژه عظيم جهاني را براي كشورمان، يك افتخار بزرگ علمي دانسته و به نتايج آن اميدوارند.
نظر به اهميت اين طرح گزارشي از كم و كيف اجرايي و نقش ايران در آن تهيه كرده ايم كه در پي مي آيد:
نكاتي چند در باب CERN
سرن يا مركز تحقيقات هسته اي اروپا، يك مؤسسه علمي و پژوهشي بين المللي در ژنو است كه نزديك به ۶۰ سال از تأسيس آن مي گذرد. بيشتر اعضاي سرن را كشورهاي اروپايي تشكيل مي دهند و بودجه اين مؤسسه را نيز همين كشورها تأمين مي كنند.
شتابدهنده «سرن»
شتابدهنده سرن يكي از بزرگترين شتاب دهنده هاي دنياست كه هم اكنون به ميزباني كشور سوئيس در حال ساخت است و قرار است تا سال ۲۰۰۷ كار احداث آن با ۲۷ كيلومتر محيط، به پايان رسد. در اين پروژه كشورهاي آمريكا، ژاپن و ممالكي چون هند، تركيه، ايران و پاكستان پيرامون انجام يك فعاليت آزمايشگاهي مشترك گردهم آمده اند.
هزينه ساختماني كه اين شتابدهنده در آن نصب مي شود. به تنهايي حدود ۵۰۰ ميليون فرانك سوئيس و كل هزينه هاي ساخت و ساير آزمايش هاي مربوطه، به رقمي حدود ۱۰ ميليارد يورو بالغ مي شود.
در حال حاضر آزمايشگاه هاي لازم براي مطالعات ذرات نيازمند شتاب دهنده هاي عظيمي است كه ساخت آنها چه از نظر زماني و چه از لحاظ فني از توان يك كشور خارج است.
دستگاهي كه در سرن ساخته مي شود، ال.اچ.سي(Large Hadron Collider) با برخورددهنده بزرگ درون ها است و هدف آن شناخت اجرام ماده در حدفاصل ۱۰ به توان منفي ۲۳ سانتيمتر، آزمون نظريه استاندارد ذرات، كشف اجزاي يافت نشده مدل استاندارد، آزمون نظريه هاي ابرتقان و نظريه هاي وحدت بزرگ است.
دو آشكارساز بسيار بزرگ سي.ام.اس(Compact Muon solonoid) و اتلس(ATLas) نيز در حال ساخته شدن هستند تا بر روي ال.اچ.سي نصب شوند. آشكارساز سي.ام.اس به منظور مطالعه در خواص ذرات در انرژي بالا طراحي شده است.
ذرات پروتون و پادپروتون توسط آهنربايي بسيار قوي به صورت باريك هاي شتاب مي گيرند و با هم برخورد مي كنند. در اين فرايند، علاوه بر ذراتي كه آنها را مي شناسيم، ممكن است ذرات جديدي توليد شود كه براساس نظريات موجود انتظارشان را داشته ايم. البته در مراحل بعدي مي توانيم خواص اين ذرات، جرم يا بار الكتريكي آنها را اندازه گيري كنيم.
انرژي به وجود آمده از اين عمل مي توان باعث توليد مواد جديد و ذرات بنيادي باشد كه يا ما آنها را مي شناسيم و از وجودشان آگاه هستيم و يا مي توانيم به دنبال ذرات جديدي باشيم كه شايد وجود داشته باشند. چراكه نظريه هاي مختلف موجودات كه احتمال وجود ذرات بنيادي مختلف را نشان مي دهند. اين ذرات را مي توان با تصادم اين دو ذره پروتون به وجود آورد و تلاش كرد تا آنها را كشف، جرمشان را اندازه گيري و اگر داراي بار مغناطيسي باشند آنها را نيز اندازه گيري كرد.
روي اين شتابگر چهارم آزمايش مختلف صورت مي گيرد كه يكي از آنهاC.M.S است.
شتابگر L.H.C ، كه بزرگترين شتابگر دنيا محسوب مي شود در مركز تحقيقات هسته اي اروپا، در حال ساخت است. هدف از ساخت اين شتابگر عظيم، كشف يك ذره بنيادي به نام «هيگز» است كه فيزيكدانان ذرات بنيادي آن را پيشگويي كردند. تمامي ذرات بنيادي ديگر، از جمله كوارك ها، از اين ذره به وجود آمده است.
براي كشف اين ذره بايد شرايطي نظير ابتداي آفرينش عالم در آزمايشگاه به وجود آورد. درواقع در اين شتابگر پروتونها به حدي شتاب مي گيرند، كه انرژي كافي براي فراهم آوردن اين شرايط را به دست آورند. سپس در محل آشكارسازي به نام سي.ام.اس، با يكديگر برخورد مي كنند و مي شكنند تا ذره «هيگز» به وجود آيد.
ايران در «سرن»
ايران در ژوئن ۲۰۰۱ رسما به عضويت اين پروژه درآمد و از همان زمان در ساخت تجهيزات آشكار سازها مشاركت كرد. در چارچوب قرارداد همكاري، ايران مشاركت در آزمايش سي.ام.اس را پذيرفت.بر اين اساس، ايران مسئوليت ساخت ميز بسيار بزرگي را كه قرار است آشكارسازها بر آن نصب شوند را پذيرفت.
اين ميز بايد بتواند قطعاتي به وزن حدود ۲۰۰ تا ۳۰۰ تن را تحمل كند كه اجزاي آن با فاصله ميليمتري از يكديگر باز و بسته مي شوند.
اين ميز در حقيقت يك دستگاه مكانيكي با تولرانس بسيار بالا به شمار مي رود كه هزينه ساخت آن نيز برعهده ايران است. دكتر محمد محمدي، متخصص فيزيك ذرات بنيادي و سرپرست گروه سازنده شتاب دهنده سرن در ژنو، كه از طرف دانشگاه فلوريدا اين مأموريت را عهده دار شده است در اين زمينه مي گويد:«براي ايران، موضوع اصلي فعاليت هاي پژوهشي از اين قبيل، دستيابي به منافع اقتصادي آني نيست، بلكه منفعت اصلي، دستاوردهاي علمي است كه از طريق مشاركت در يك پروژه علمي بين المللي، آن هم در بالاترين سطح پژوهش در حوزه فيزيك ذرات بنيادي نصيب كشورمان مي شود.»
سرن چه از لحاظ فناوري و چه از نظر مطالعات نظري يكي از بالاترين سطوح علمي را داراست و هر كشوري افتخار مي كند كه سهمي در اجراي اين پروژه داشته باشد، خوشبختانه پس از موفقيت در طراحي اين ميز، ساخت دو سيلندر مكانيكي بزرگ نيز كه به صورت پوشش، آشكارساز را دربرمي گيرند، به ايران واگذار شد. ساخت اين سيلندرها به طراحي بسيار ظريف و دقيقي نياز دارد و به لحاظ فناوري در سطح بالايي قرار دارد.
هزينه ساخت اين دو سيلندر، كه به همراه هزينه ساخت ميز يك ميليون دلار برآورد مي شود را نيز ايران مي پردازد و دستگاه ها پس از تكميل شدن تحويل سي.ام.اس خواهند شد.
در حال حاضر، هفت پژوهشگر و دو دانشجوي ايراني در سرن مشغول به كار هستند و دانشجوي سومي نيز انتخاب شده است كه طي چند ماه آينده عازم مؤسسه سرن خواهد شد.
اين دانشجويان در حال گذراندن دوره دكترا در رشته فيزيك ذرات بنيادي هستند و براي انجام پايان نامه هاي خود به سرن مي روند.
دكتر حسام الدين ارفعي يكي از مسئولان پروژه سرن در كشورمان در گفت وگويي با همشهري درخصوص چگونگي پيشرفت آن مي گويد: بخش اعظم امور فني انجام شده و كار با موفقيت پيشرفته است و اميدواريم اسفندماه ميز ساخته شده را تحويل دهيم. در اين بخش با همكاري خوب مهندسان و شركت مجري مشكل خاصي ايجاد نشد.وي با اشاره به اهميت بخش علمي مشاركت ايران در اين پروژه مي گويد: در حال حاضر براي مشاركت علمي در اين پروژه كه به مراتب مهمتر از بخش فني آن است، سه پژوهشگر ايراني اعزام شده اند و همكاري علمي در اين پروژه عظيم، در كنار دانشمندان برجسته دنيا، به منزله سهيم شدن كشور ما درعلم تراز اول جهان خواهد بود.
وي گفت: تاكنون براي انجام امور فني اين پروژه در ايران، حدود ۴۰۰ ميليون تومان هزينه شده و پيش بيني مي شود كل مخارج آن به ۶۰۰ ميليون تومان بالغ گردد.
وي افزود: البته كمك ايران به اين پروژه در مقابل كشوري مثل پاكستان كه تنها يك قلم ۵ ميليون دلاري به جز سهم خودش (كه دو برابر ايران بوده) بوده است، رقم ناچيزي است.

زماني بود كه وقتي از پايان جهان صحبت به ميان مي آمد، همان طور كه «رابرت فراست» هم مي گويد، ميان دو گزينه آتش و يخ مجبور به انتخاب يكي بوديد، يا دنيا آتش مي گيرد و پايان مي يابد يا يخ مي زند و به انتها مي رسد. اما ارزيابي هاي تعجب آور جديد از ستارگان دوردست كه توسط تلسكوپ فضايي هابل صورت گرفته است نشان مي دهد، يك انرژي تاريك ناشناخته رفته رفته و با قدرت زياد در حال متلاشي كردن گيتي است. انيشتين اين انرژي را كه منشأ آن هنوز ناشناخته است پيش بيني كرده بود. با اين حال بعدها او آن را بزرگترين اشتباه خود خواند. انيشتين گفته بود يك نوع نيروي جاذبه در حال فروپاشاندن گيتي است. قدرت اين نيرو چنان زياد است كه طي ميلياردها سال عمر دنيا تغييري نكرده است.
نظريه پردازاني كه در تلاش براي توضيح اين نيروي مرموز هستند، مي گويند اين نيرو در طول زمان مي تواند نيرومندترين يا ضعيفتر شود. اين نيرو يا سرانجام دنيا را در يك لحظه و از هم مي پاشاند يا در آينده دور رفته رفته آن را خاموش مي كند؛ اين آينده دور ده ها ميليارد سال با زمان حال فاصله دارد. اگر اين نيرو خود به خود از ميان برود، جاذبه بار ديگر بر گيتي مستولي مي شود و جهان خود به خود فرو مي پاشد.
چندي پيش دكتر «آدام ريس» از مؤسسه علوم تلسكوپ فضايي در بالتيمور(آمريكا) نخستين تصاوير قابل مشاهده و گستردهاي را نشان داد كه قدرت اين نيروي ضد جاذبه را در طول زمان تحليل مي كرد. او گفت: داده هاي موجود نشان مي دهد كه كيهان رفته رفته توسعه مي يابد، سرد و تاريك مي شود و رفته رفته از بين مي رود نه اين كه در يك لحظه و در يك واقعه ناگهاني نابود شود.دكتر «ريس» و تيم او كه شامل چند استاد دانشگاه كاليفرنيا هستند از هابل براي جستجو و مطالعه ستارگان و ابرنواختران استفاده مي كند. آنها ۴۲ ابرنواختر جديد كشف كرده اند كه شش يا هفت عدد از آنها از دورترين ابرنواختران شناخته شده اند.يافته هاي پژوهش هاي چند ساله آنها نشان مي دهد، از ميان نظريه هايي كه درباره پايان دنيا وجود دارد نظريه انيشتين از همه بيشتر با اطلاعات موجود همخواني دارد. دكتر «ريس» مي گويد: آنچه ما يافته ايم نشان مي دهد اين نيرو يك انرژي تاريك نيمه دائم است و به نظر مي رسد كه مدت هاست با ماست و اگر تغييري مي كند، اين تغيير بسيار كند و آرام است. در گذشته كه اين اطلاعات را نداشتيم با نظريه انيشتين احساس نزديكي نمي كرديم. اما اكنون فرق مي كند.
دكتر «مايكل ترنر» كيهان شناس دانشگاه شيكاگو مي گويد: «اين بزرگترين راز همه تاريخ علم است، چه اين انرژي تاريك در طول زمان تغيير بكند و چه نكند در ماهيت اين راز تغييري ايجاد نمي شود. اطلاعاتي كه به تازگي به دست آمده پيشرفت بزرگي است. اين نخستين اطلاعات از اين نوع است.اگرچه اين نتايج جديد، پيش بيني يك قرن پيش انيشتين را تأييد ميكند اما دكتر «ترنر» مي گويد: «نمي توان با استناد به اين نتايج جديد نظريه هاي ديگر را رد كرد. اطلاعات مزبور همچنان اين احتمال را كه نيروي ضد جاذبه ناگهان قدرت بگيرد و سيارات، ستارگان و حتي اتمها را متلاشي كند، تقويت مي كند.»
ارزيابي هاي آينده ممكن است در گشودن راز اين انرژي تاريك مؤثر باشند. اما دكتر «ريس» مي گويد: نتايج تحقيقات و اطلاعات كنوني نشان مي دهد، هر گونه تحول تسريع كننده كه به قدرتمند شدن اين انرژي تاريك منجر شود تا ۳۰ ميليارد سال ديگر روي نخواهد داد. بسياري از فيزيكدانان مي گويند، اين تخمين ها چندان مطمئن نيستند اما يافته هاي جديد ممكن است به ارزيابي دوباره مدل هايي منجر شود كه حجم و تحولات اين انرژي در فضا را پيش بيني مي كنند. اين مدل ها فعلاً چندان خوب نيستند. دانشمندان مؤسسه علوم فضايي هابل اخيراً در يك كنفرانس خبري آخرين نتايج يافته هاي خود را درباره موجود سياه يا انرژي تاريك در دنيا اعلام كرده اند.
نخستين بار شش سال پيش دو گروه از منجمان از وجود يك نيروي مرموز به نام انرژي تاريك خبر دادند و اعلام كردند كه اين نيرو در حال متلاشي كردن دنياست.
كيهان شناسان يك قرن است كه فكر مي كردند اين نيرو در اثر جاذبه كيهاني كند و آرام شده است اما اين دو گروه دريافتند كه از ۵ ميليارد سال پيش كهكشان ها در اثر اين نيرو سرعت گرفته اند.در آن زمان وجود انرژي تاريك و حرف زدن درباره آن چندان جدي نبود، اما در سال هاي بعد يافته هاي جديد اين موضوع را تقويت كرد و اكنون همه باور دارند كه در جايي دور در آسمان ها، اتفاقاتي در حال روي دادن است. هيچ كس به راستي نمي داند اين انرژي تاريك چيست.
اكنون صدها و هزاران ستاره شناس براي يافتن پرسشي براي اين سؤال بزرگ شب ها با مجهزترين تلسكوپ ها و تجهيزات رو به آسمان قرار مي گيرند. بعضي از آنها در پيروي از كار دو گروهي كه شش سال پيش نخستين نشانه ها را دريافت كردند، در جستجوي نوعي ستاره در حال انفجار هستند به نام «ابرنواختر نوع اول.» a
اين ستارگان در فضا كاملاً مشخص هستند و دانشمندان را قادر مي سازند تا درباره اندازه دنيا و ميزان و چگونگي رشد آن در طول زمان اطلاعات مفيدي به دست آورند. گروه هاي ديگر تحقيقات خود را بر روي چگونگي تأثير نيروي ضد جاذبه اين انرژي تاريك بر رشد كهكشان ها متمركز كرده اند. بعضي ديگر از ستاره شناسان و به ويژه گروهي از دانشگاه شيكاگو در حال ساخت مجموعه اي از راديو تلسكوپ ها در قطب جنوب هستند تا به وسيله آن تحولات كهكشان ها را مطالعه كنند.يافته هاي جديد و ماجراي جذاب انرژي تاريك، تصميم سازمان ناسا براي از بين بردن تلسكوپ فضايي هابل در فضا را زير سؤال برده است.ناسا طراحي را در دست دارد كه در آن مرگ تدريجي هابل در فضا پيش بيني شده است. كارشناسان ناسا مي گويند بعد از حادثه پيش آمده براي فضاپيماي كلمبيا، اعزام يك هيأت جديد با يك فضاپيماي جديد به فضا بسيار خطرناك است.
دكتر «ريس» مي گويد كه با اين تصميم مخالف است و توقف كار هابل به معناي توقف تحقيقات بسيار مهم در سال هاي آينده است.همكاران اين دانشمندان نيز كه سال هاست در جستجوي يافته هاي جديد درباره ماجراي انرژي تاريك هستند. با نظر او موافقند. آنها از اين كه ناسا در حال بررسي چنين تصميمي است حيرت زده شده اند و تأكيد مي كنند كه هابل بايد به عمر خود ادامه دهد.اخيراً پيشنهاد ارسال ماهواره اي به فضا مطرح شده كه نام اختصاري آنSNAP است و براي مشاهده و مطالعه هزاران ستاره در حال انفجار از درون فضا طراحي مي شود.
فيزيكدانان دانشگاه بركلي مسئول طراحي و ساخت اين ماهواره هستند. انيشتين در سال ۱۹۱۷ در جستجو براي يافتن پاسخي به اين سؤال كه چرا گيتي به خودي خود متلاشي نشده است، نظريه انرژي تاريك را مطرح كرد. در سال ۱۹۲۹ «ادوين هابل» ستاره شناسي كه تلسكوپ هابل به نام او نامگذاري شده است كشف كرد كه دنيا و كيهان در حال توسعه است. در اين تحليل چنين تصور شده كه نيروي جاذبه، اين گسترش و توسعه را كند مي كند و شايد روند آن را در طول زمان عكس كند. اما همان طور كه گفته شد شش سال پيش دو گروه ستاره شناس دريافتند كه اين روند گسترش به جاي تسريع در حال كند شدن است.جديدترين يافته ها نشان مي دهد كه چيزي شبيه انرژي تاريك انيشتين در فضا در حال فعاليت است. در نظريه انيشتين توضيح داده نشده كه چرا اين انرژي از ابتدا به وجود آمده است. انرژي تاريك هيچگاه مستقيماً ديده نشده است. اين موضوع شبيه يك داستان علمي تخيلي به نظر مي رسد اما همه دانشمندان از گذشته تا به حال به وجود چنين نيروي ناشناخته اي معترف بوده اند.
برخي محاسبات دانشمندان درباره قدرت اين انرژي به يك عدد واحد رسيده است كه نام آن را «>W گذاشته اند. اين عدد در حقيقت نسبت ميان فشار و تراكم اين انرژي تاريك است. شناختن اين عدد و چگونگي تغيير آن در طول زمان ممكن است به شناسايي ماهيت اين انرژي كمك كند.هدف دانشمندان از تحقيقات آينده ارزيابي عدد « >W با دقت ۵ درصد است. اما حتي اين ارزيابي ها هم مي تواند به پايان كابوس انرژي تاريك منجر شود.با از بين رفتن تلسكوپ هابل كار صيادان انرژي تاريك پيچيده تر مي شود. اما آنها از فعاليت باز نمي ايستند. با ادامه كار دانشمندان شايد زماني در آينده نزديك هيجان انگيزترين راز علم حل شود.
نيويورك تايمز
ترجمه : نيلوفر قديري