hotchpotch/wikipedia-multilingual-ir-pairs huggingface dataset:
مصادم الهدرونات الكبير معلومات عامة
أثيرت مخاوف حول أمان المصادم من حيث أن تصادمات الجسيمات عالية الطاقة قد تنجم عنها كوارث، منها إنتاج ثقوب سوداء صغروية ثابتة وغريبات، ونتيجة لهذا نشرت عدة تقارير لحساب CERN تلتها أوراق بحثية تؤكد على أمان تجارب مصادمة الجسيمات. إلا أن إحدى الأوراق البحثية نشرت يوم 10 أغسطس 2008 تصل إلى نتيجة معاكسة مفادها أن «في حدود المعرفة العالية يوجد خطر غير محدد من إنتاج ثقوب سوداء صغروية ثابتة في المصادمات»، وتقترح الورقة خطوات يمكن أن تساعد على تقليل الخطر
مصادم الهدرونات الكبير التصميم التقني
يعتبر هذا المصادم هو الأضخم والأعلى طاقة مصادم لتسريع الجسيمات في العالم. ويتكون من نفق دائري مطوق بمسافة 27 كم (17 ميل) على عمق ما بين 50 إلى 175 متر تحت سطح الأرض، وقطر النفق الذي توجد به مغناطيسات تعجيل البروتونات 3.8 امتار، والنفق مغلف بالخرسانة الاسمنتية، تم انشاؤه ما بين 1983 و 1988. وقد كان يستخدم سابقا كمخزن لمصادم الكترون-بوزيترون العملاق، ويعبر النفق الحدود السويسرية الفرنسية عند أربعة أماكن وإن كان معظمها داخل فرنسا. وتحتوي المباني السطحية على المعدات المكملة مثل الضواغط، ومعدات التهوية، ومراقبة الإلكترونات ومصانع التبريد. يحتوي نفق المصادم على حزمة من أنبوبين متجاورين يبلغ قطر كل منهما نحو 2.5 سنتيمتر، كل منهما يحتوي على حزمة بروتونات والبروتون هو أحد أنواع الهدرونات)، أي الجسيمات الأثقل من الإلكترون. وتُعجل الحزمتان في إتجاهين متضادين خلال النفق، ويوجد عدد 1.232 من المغناطيسات ثنائية الأقطاب (dipole magnet) والتي تحصر الحزمة في المسار الدائري الصحيح داخل كل انبوب. بينما أضيف لها 392 مغناطيس رباعي الأقطاب (Quadrupole magnets) للإبقاء على تركيز الحزمة [الفيض)، وبغرض رفع فرص التفاعل (الاصتدام) بين البروتونات السريعة في 4 نقاط للتفاعل، حيث يُوجـّه فيضي البروتونات للاصتدام ببعضهما البعض. وبالإجمالي تم تركيب أكثر من 1600 مغناطيس شديد التوصيل بوزن يزن الواحد منها نحو 27 طن.
مصادم الهدرونات الكبير التصميم التقني
هناك حاجة لحوالي 96 طنا من الهيليوم السائل للإبقاء على درجة حرارة تشغيل المغناطيس (1.9 كلفن) جاعلا من المصادم أكبر وحدة تبريد فائق في العالم بما تحتوي عليه من سائل الهيليوم المبرد.
تسرع البروتونات مرة أو مرتان يوميا من 450 جيجا الكترون فولت إلى 7 تيرا إلكترون فولت، ويزداد المجال الضخم للمغناطيس الثنائي من 0.54 تسلا إلى 8.3 تسلا.
مصادم الهدرونات الكبير التصميم التقني
سترفع طاقة كل بروتون بعد ذلك إلى 7 TeV (تيرا إلكترون فولت)، أي أن تصادم كل بروتونين سيعطى طاقة إجمالية قدرها 14 TeVتيرا إلكترون فولت. عند هذه الطاقة سيكون للبروتونات معامل لورنتز يقدر بـ 7,500 (أي تزداد كتلة البروتون 7500 مرّة طبقا للنظرية النسبية بسبب حركتها المقاربة لسرعة الضوء)، فهي تتحرك في المصادم بسرعة 99.9999991% من سرعة الضوء. هذا يعني أنها تستغرق أقل من 90 ميكروثانية (μs) لإجراء لفة واحدة كاملة في الحلقة الرئيسية. أي أنها يمكن أن تقطع 11,000 دورة في الثانية الواحدة. بدلا من إرسالها بحزم متواصلة، سوف ترسل على دفعات حزمية عددها 2,808 دفعة، للسماح بحدوث التفاعلات بين الفيضين على مراحل متقطعة، لا يقل الزمن بينها عن 25 نانوثانية (ns)، أي 0.000000025 من الثانية. مع ذلك تم تشغيله بدفعات أقل عند بدء تسليمه، بإعطائه مهلة 75 ns.
مصادم الهدرونات الكبير التكلفة
وفقا لإحصائيات يناير 2010 تقدر التكلفة الاجمالية للمشروع 6 مليار يورو (9 مليار دولار أميريكي) تقريبا كما أن سيرن صرحت بأن تكاليف الصيانة قد تصل إلى 16.6 مليون يورو. تمت الموافقة على البناء في 1995 بميزانية 1.6 مليار يورو بلإضافة إلى 140 مليون يورو لتغطية تكلفة التجارب. ومع ذلك ففى عام 2001 تمت مراجعة التكلفة فتبين انها تخطت ما هو مقدر لها بحوالى 300 مليون يورو للمعجل أو المسرع و 30 مليون يورو للتجارب ومع انخفاض ميزانية الوكالة تم تأجيل موعد الانتهاء من سنة 2005 إلى سنة 2007.
تم انفاق 120 مليون يورو من الميزانية المضافة على المغناطيس عالى التوصيل . كما كان هناك العديد من المصاعب الهندسية حدثت أثناء إنشاء كهف تحت الأرض للولب مركب للميون Compact Muon Solenoid.وكان هناك مصاعب أخرى بسبب تقديم اجزاء أو معدات بها خلل للوكالة من خلال بعض معامل الابحاث المشاركة مثل مختبر أرجون الوطني الأمريكي ومعجل فيرميلاب.
مصادم الهدرونات الكبير النتائج الأولية للتجربة
في 18 ديسمبر 2009 تم إيقاف المصادم بعد الفحص الأولي الذي نتج عنه طاقات تصادمات بروتونية وصلت 2.36 TeV (تيرا إلكترون فولط)، بدفعات مضاعفة من البروتونات الدائرة لساعات وبيانات من أكثر من مليون تصادم بروتون-بروتون.
في فبراير 2010 تمت إعادة تشغيل المصادم الكبير بعد بعض عمليات التحسين له للوصول به إلى 3.5 TeV خلال فترة التشغيل للعام 2010. سيظل المصادم عاملا على هذا المنوال وبنصف طاقته الإجمالية لقرابة 18 شهر إلى سنتين ومن ثم سيتم إيقافه ثانية لإجراء صيانة شاملة قد تبلغ كلفتها 16 مليون يورو وبعدها ستتم إعادة تشغيله بطاقة التصادمات الإجمالية 14 TeV أي في 2013.
انتهت أول جولة للبروتونات في الرابع من نوفمبر، 2010، وبدأت جولة جديدة من أيونات الرصاص في 8 نوفمبر 2010، وستستمر حتى أوائل ديسمبر 2010. سيسمح هذا لتجربة أليس بدراسة المادة عن كثب تحت ظروف مشابهة إلى حد كبير لتلك التي حدثت بعد الانفجار العظيم.
مصادم الهدرونات الكبير النتائج الأولية للتجربة
بخلاف ما كان متوقعاً إيقاف المصادم خلال 2011، فقد أكّد الدكتور ميرس أن المصادم سيستمر بعمله حتى نهاية عام 2012 وذلك إثر مستجدات مثيرة حول إمكانية اكتشاف جسيم الرب أو «المادة المسؤولة عن تخليق المواد» وتأكيد وجود بوزونات هيغس خلال سنتين بدلاً من خمسة.
الجدير ذكره أن جميع النتائج حتى اليوم لم تسفر عن حقائق مأمولة مثل تخليق ثقوب سوداء صغرية، الأمر الذي كان قد مثل خيبة أمل لنظرية الأوتار والتي تنبأت بإمكان حدوثها عند طاقات تتراوح بين 3.5 و4.5 ترليون إلكترون فولت، ومع ذلك فهذا لا يعني أن النظرية قد فشلت وإنما تحتاج لإعادة دراستها عند مستويات طاقة أعلى طالما أن المصادم في طريقه إلى رفع طاقة التصادمات حتى 7 ترليون إلكترون فولت.
في أواخر مارس من العام 2011، وبينما يعكف العلماء على دراسة العينات التي حصلوا عليها من خلال التجارب الأولية، لوحظ وجود سلوك جديد لجسيمات غريبة ونادرة بكمية متعادلة من المادة والمادة المضادة، تدعى ميزون ب - B meson، وهذه الجسيمات يعتقد بأنها المسؤولة عن كوننا الحالي وفقاً لفرضية الانفجار العظيم. ما يزيد من احتمالية وجود مثل هذه الجسيمات هو الكم الهائل من الطاقة الذي يتم استخدامه في هذا المصادم مقارنة بالمصادمات الأخرى.
مصادم الهدرونات الكبير اكتشاف عام 2012
في عام 2012 جرت محاولات لإنتاج بوزون هيغز وجسيمات أخرى ثقيلة للتعرف عليها. وفي يوم 4 يوليو 2012 أعلن مركز البحوث عن اكتشاف جسيم أولي جديد تصل كتلته بين 125 إلى 127 GeV/c2 ، وشك العلماء في أن يكون هذا الجسيم هو بوزون هيغز.
ومنذ ذلك الحين بينت الدراسات أن ذلك الجسيم الأولي الجديد يتصرف ويتفاعل وينحل بنفس الطريقة التي تنبأ بها هيغنز في نظريته المطابقة لـ نظرية النموذج العياري؛ كما أن هذا الجسيم الأولي الجديد لها «باريتي» parity ثنائي وعزم مغزلي spin صفر.
,
وهما أيضا خاصتان متعلقتان ببوزون هيغز. كان معنى ذلك أن هذا الجسيم الجديد هو أول جسيم يكتشف من نوع جسيم سكالار scalar في الطبيعة.
.
ووجد العلماء حاجة في استمرار البحث واجراء تجارب أكثر دقة للتأكد من أن هذا الجسيم الثقيل الجديد متوافق مع مواصفات نظرية النموذج العياري أم توجد بوزونات هيغز مختلفة الكتلة، طبقا لما تنادي به نظريات أخرى.
مصادم الهدرونات الكبير اكتشاف عام 2012
سمي بوزون هيغز باسم بيتر هيغز أحد ستة علماء في الفيزياء اقترحوا في عام 1964 ما يسمى آلية هيغز وهي خاصة بجسيم مثل هذا. وفي ديسمبر 2013 حاز العالمان بيتر هيغز و «فرانسوا إنجلرت» على جائزة نوبل في الفيزياء لتنبؤات نظريتهما بشأن بوزون هيغز.
وعلى الرغم من أن اسم هيغز مقترنا بهذه النظرية فإن بعض العلماء قاموا خلال السنوات بين 1960 و 1972 بتطوير أجزاء من هذه النظرية، كل على حده.
مصادم الهدرونات الكبير اكتشاف عام 2012
كانت أخبار قد أكدت في أوائل أبريل، 2011 نتائج مصادم الهدرونات اكتشاف سابقه، تيفاترون التي كان قد لاحظها عام 2008. وجد العلماء أن الكوارك العلوي وهو الكوارك الأثقل بين الكواركات الستة يتصرف على نحو شاذ عند الطاقات العليا (فوق 450 غيغا إلكترون فولت) حيث أن 45% من الكواركات العلوية تعبر مسار حزمة البروتونات بينما المتوقع 9%. إن صحت هذه التأكيدات فإن العلماء بذلك قد اكتشفوا قوة أساسية جديدة إضافة للقوى الأربعة المألوفة مسؤولة عن تآثر الكواركات العلوية وهذا يستدعي إعادة نمذجة النموذج العياري. في مايو 2011 تم تأكديد نتائج أبريل مرة أخرى بعد أن كانت هناك شكوك في صحة البيانات حيث استطاع العلماء حبس 309 ذرة من نقيض الهيدروجين لزمن قياسي قدره 1000 ثانية وهو رقم قياسي جديد يفوق الرقم السابق بكثير والذي كان لفترة لا تتجاوز سدس الثانية، وبتصادم 38 ذرة. هذا شجع العلماء على تطوير مكشاف ألفا والتخطيط لتصميم مجس جديد مختص أطلق عليه مكشاف ألفا 2 ليصبح جاهزاً للعمل في 2012 الأمر الذي يسمح للباحثين بتجميع بيانات إضافية قبل إغلاق مصادم الهدرونات (بغرض التطوير أيضاً).
مصادم الهدرونات الكبير الموارد الحاسوبية
تم إنشاء شبكة مصادم الهادرون الكبير للحوسبة أو بالإنجليزية LHC Computing Grid وذلك للتحكم بالكم الضخم من البيانات التي تنتج من مصادم الهدرونات. وهي تضم خطوط ألياف ضوئية محلية بجانب خط إنترنت عالى السرعة لمشاركة البيانات بين الوكالة والمعاهد والمراكز العلمية على مستوى العالم.
نظام الحوسبة الموزع أو بالإنجليزية Distributed Computing واسمة مصادم الهدرونات الكبير@المنزل أو بالإنجليزية LHC@Home تم العمل فية ليدعم بناء وتقويم المصادم وهو يستخدم نظام بوينك لمحاكة كيفية انتقال الجزيئات في القناة . وبهذة المعلومات سيتمكن العلماء من ضبط المغناطيسات للحصول على أفضل دوران مستقر للجسيمات المشحونة في حلقات المصادم.
مصادم الهدرونات الكبير أمان مصادمة الجزيئات
كانت أثيرت مخاوف حول أمان مخطط التجارب التي ستجرى بواسطة المصادم في وسائل الاعلام والمحاكم. وبالرغم من أن تلك المخاوف لا تدعم أسسا علمية نظرية تستند إليها إلا أن التوافق العام في الآراء في المجتمع العلمي هو أنه لا يوجد أي تصور واضح للخطر الناتج عن اصطدام الجسيمات في مصادم الهدرونات الكبير LHC.
يقول بعض الخبراء إلى ان تصادم الجزيئات قد ينتج عنه ثقب أسود قد يلتهم الأرض كلها. في حين يشير البعض إلى إمكانية إنتاج المادة الغريبة strangelet التي يمكن أن تلتهم الأرض أيضا. في حين يذهب بعض الخبراء إلى أن التركيبة أو معاملات الكونية ليست في حالة مستقرة وأن هذا الاختيار قد يعطي إشارة الانتقال نحو حالة أكثر استقرارا (يشبه تأثير الفراشة) ينقلب جزئ كبير من الكون فيه إلى فراغ أو «فقاعة فراغ» vacuum bubble.
مصادم الهدرونات الكبير أمان مصادمة الجزيئات
أما مصادر التخوف الأخرى فهي نشوء أقطاب مغناطيسيية أحاديية تسبب في تلاشي البروتونات، إضافة إلى الإشعاعات المنبعثة عنها. وقد أسست سيرن CERN (مركز البحوث النووي الأوروبي) صفحة ترد فيها بشكل مقتضب على هذه المخاوف لكن لا تجزم بعدم إمكانية وقوعها. وأما عن الثقوب السوداء فهي تقول أنها يمكن أن تتكون ولكن عمرها سيكون من القصر بحيث لا تتمكن من امتصاص أية مادة بداخلها مما لا يجعلها أي مصدر للقلق، في حين يرد البعض بأن إنتاج ثقب أسود مستقر فرضية واردة.
مصادم الهدرونات الكبير مشاكل تقنية
في 19 سبتمبر 2008 احدث خلل في التبريد انحناء في 100 قطب مغناطيسي في القطاعات 3-4 متسببا في تسرب ما يقارب 6 طن من الهيليوم في القناة وبالتالي ارتفاع في درجة الحرارة حوالي 100 درجة كلفن. هذه الحادثة تسبببت بتأخير عمليات الأصلاح وتأجيل التجربة قرابة العام حيث تم إصلاح الأجهزة التي تعطلت وإعادة تبريد المغانط المتأثرة. تم مؤخرا الإعلان عن موعد الانتهاء من الإصلاح وبدأت التجربة فعلا مع نوفمبر 2009.
كان حريق قد شبّ في أحد موصلات الطاقة في الجهاز، في 19 أيلول (سبتمبر) 2008، ما تسبّب بإيقاف تشغيل المُصادم. وتوجّب على العلماء، حينها، انتظار تبريده قبل الشروع بصيانته وإصلاح أعطاله، واستبدال الملفات المحروقة فيه. وتضمّنت تلك العملية إعادة تفحّص عشرة آلاف ناقل للكهرباء من النوع الفائق التوصيل Super Conductor، تساهم في التيار العالي الذي يتدفق في الجهاز، والذي أدى خلل فيه إلى احتراق المُصادِم في العام الماضي.
عاد المصادم بعد توقّفه لأكثر من عام مستهلاً طاقته بنصف الطاقة الإجمالية، وفي حديث إلى وسائل الإعلام، قال رولف هووِر المدير العام لمركز سيرن:
مصادم الهدرونات الكبير اكتشاف بوزون هيغز
يوم الأربعاء 4 يوليو 2012 أعلن العلماء العاملون في المختبر في جنيف، عن اكتشافهم لأحد الجسيمات الدقيقة المعتبرة من ضمن الجسيمات الأولية (مكونات ذرية وما يشبهها)، قالوا: إنه ربما يكون هذا الجسيم الدقيق هو الجسيم المفترض المعروف باسم «بوزون هيغز». وبعد قيام العلماء بإجراء فحوص تفصيلية عن خواصه أعلن العلماء في مؤتمر صحافي أنهم اكتشفوا «بوزون هيغز». وطبقا للعالم الفزيائي هيغز فقد تنبأ في عام 1964 بوجود جسيم أولي مثل هذا (بوزون هيغز) بناءا على تحليلاته الفيزيائية النظرية، وتنبأ بأنه يلعب دورا حيويا في تشكيل الكون. إن اكتشاف بوزون هيغز في مصادم الهدرونات الكبير يعتبر أعظم إنجاز علمي منذ رحلة أبولو إلى القمر. وقال العلماء إن البيانات الحالية تؤكد بدرجة كبيرة أن هناك جسيما موجودا له طاقة بين 125 و 127 جيجا إلكترون فولت - أي أنه أثقل من البروتون الموجود بنحو 133 مرة. وأكد العلماء أن نسبة الدقة في اكتشاف أن هذا الجسيم هو «بوزون هيغز» عالية جدا، الأمر الذي يبرر القول بأنه «اكتشاف» حقيقي.
مصادم الهدرونات الكبير اكتشاف بوزون هيغز
وفي ديسمبر 2013 حاز العالمان بيتر هيغز و «فرانسوا إنجلرت» على جائزة نوبل في الفيزياء لتنبؤات نظريتهما بشأن بوزون هيغز.
وعلى الرغم من أن اسم هيغز مقترن بهذه النظرية فإن بعض العلماء قاموا أيضا خلال السنوات بين 1960 و 1972 بتطوير أجزاء من هذه النظرية، كل على حده.
مصادم الهدرونات الكبير الوضع في عام 2015
طبقا لقائمة التجارب العلمية الكبيرة لا يزال مصادم الهدرونات الكبير أكبر جهاز علمي تجريبي في العالم . فهو مزود بسينكروترون (معجل دائري للجسيمات المشحونة) يقوم بتسريع الجسيمات في اتجاهين متضادين؛ فإذا كانت الجسيمات بروتونات فهو يعجل كل فيض منها إلى 4 TeV ، وإذا كانت الجسيمات أنوية الرصاص فهو يسرع كل نواة إلى طاقة 574 TeV أو إلى طاقة 2.76 تيرا إلكترون فولت لكل نوكليون فيها،
حيث سيرتفع بالطاقة في عام 2015 لتصل إلى 6.5 TeV (13 TeV طاقة الاصتدام).
كما من المتوقع الحصول على بيانات عن التصادم بمعدل عشرات بيتابايت في السنة (البيتابايت = 1.000.000.000.000.000)، يقوم بتحليل بيانات التجربة شبكة للحواسيب الإلكترونية الكبيرة مكونة من 140 مركزا علميا في 35 من الدول.
(وكانت شبكة الحواسيب العاملة لمصادم الهرونات الكبير في عام 2012 هي أكبر شبكة حواسيب تربط بين 170 مركزا للحواسيب في 36 دولة.).
مصادم الهدرونات الكبير دورة التشغيل الثانية (2015–2018)
في 5 أبريل 2015 بدأ تشغيل مصادم الهدرونات الكبير بعد انقطاعه لمدة سنتين. خلال تلك السنتين قام المهندسون بتحسين التوصيلات الكهربائية الرابطة للمغناطيسات بحيث تستطيع التحكم في دورات البروتونات في حلقة مصادم الهيدرونات الكبير والعمل عند طاقة 7 تيرا إلكترون فولت لكل فيض نيوترونات (أي 14 تيرا إلكترون فولط للفيضين المتعاكسين لزيادة شدة التصادم). ولكن المغناطيسات المتحكمة في دورة البروتونات كانت جاهزة للتعامل مع فيض بروتونات 5و6 تيرا إلكترون فولط فقط؛ لهذا جرى العمل بهذه الطاقة (13 تيرا إلكترون فولط لفيضي البروتونات المتعاكسان) بين عامي 2015 - 2017.

ووصل تشغيل المصادم بهذه الطاقة لأول مرة في يوم 10 أبريل 2015 .
واكتمل تحسين تشغيل المصادم ووصلت طاقة البروتونات المتعاكسة 13 تيرا إلكترون فولط.
 وفي يوم 3 يونيو 2015 بدأ مصادم الهدرونات الكبير مد العلماء ببيانات علمية جديدة من بعد توقيفة مدة سنتين للتحسينات.
مصادم الهدرونات الكبير دورة التشغيل الثانية (2015–2018)
واستغلت خلال الأشهر التالية إجراء تصادمات بروتون-بروتون، ثم في شهر نوفمبر من نفس العام قام العلماء يتشغيله في تجارب تصادم بروتونات مع أيونات الرصاص. ثم جاء ديسمبر 2015 حيث بدأت العطلة الشتوية المعتادة.
وفي عام 2016 اهتم العلماء بتحسين عدد التصادمات بروتون-بروتون. ووصل معدل التصادم المخطط له في 29 يونيو 2016, وبعد تحسينات تالية فاق عدد التصادمات عن المخطط له أساسا من التصميم بنسبة 40% .
وزاد عدد التصادمات في عام 2016 عن عدد التصادمات في الدورة الأولى - وفي نفس الوقت في طاقة أعلى لكل اصتدام. وبعد إجراء تجارب تصادمات بروتون- بروتون لمدة 4 أسابيع عاد العلماء لاختبار تصادمات البروتونات بأيونات الرصاص ثانيا.
مصادم الهدرونات الكبير الواقع في عام 2022
تمت بعد عام 2010 تجارب باسخدام طاقات عالية لم تتوفر من قبل . ومن أهم نتائج تلك التجارب هو تأييدها للنموذج العياري للجسيمات . وقد عثر الباحثون على هادرونات لم تكن معروفة (بواقع عام 2022 ).واستطاعوا توليد بلازما-كوارك-غلوون
، كما وجد أول خرق لـ CP-Verletzung للميزون Bs0 عندما يتحلل منتجا كاوون وبيونات وفي تحلله النادر منتجا ميونين إثنين.
و كذلك بالنسبة إلى الميزون D0 نجح العلماء في اكتشاف CP-Verletzung له.
وأما أكبر نجاح يعد هو التأكيدالمعملي لبوزون هيغز Higgs-Bosons. وقد أدى هذا الاكتشاف إلى منح فرنسوا إنغليرت وبيتر هيغز جائزة نوبل في الفيزياء في عام 2013.
مصادم الهدرونات الكبير فيزياء ما وراء النموذج القياسي
بالإضافة إلى التحقق من النموذج القياسي وقياس معلماته بشكل أكثر دقة يبحث المصادم LHC بشكل مكثف عن دليل فيزياء خارج النموذج القياسي Physics beyond the Standard Model . يتم بذل أقصى جهد للعثور على دليل على التناظر الفائق. نظرًا لأن الامتداد الفائق التناظر للنموذج القياسي معقد للغاية ، يتم اختبار بعض نماذج التناظر الفائق بشكل أساسي في مصادم الهادرونات الكبير ، مثل النموذج القياسي فائق التناظر الأدنى (MSSM). بعض الجسيمات الجديدة التي تظهر في هذه النماذج ، على سبيل المثال أخف جسيم فائق التناظر ، تمثل تفسيرًا جسيميًا فيزيائيًا محتملاً للمادة المظلمة المفترضة في الفيزياء الفلكية. علاوة على ذلك ، يعد التناظر الفائق  جزءًا من معظم النماذج التي تجمع بين القوى الثلاثة للنموذج القياسي - لذا تسمى النظريات الموحدة الكبرى. إنه ضروري أيضًا لنظرية الأوتار الفائقة. في دوائر الخبراء يُفترض أن العديد من الجسيمات الفائقين لديهم كتلة ثقيلة جدا بين حوالي 100 GeV إلى 1 TeV وبالتالي يمكن من حيث المبدأ توليدها وقياسها في LHC. قد تكون الإشارة النموذجية للتناظر الفائق هي توليد جسيمات فائقة متعادلة كهربائيًا. على الرغم من أن جسيمات المادة المظلمة المحتملة هذه لا يمكن تسجيلها مباشرة بواسطة الكواشف ، إلا أنها يمكن ملاحظتها في دراسة إعادة بناء عملية الاصطدام بأكملها عبر إشارات تحلل خاصة ذات زخم مفقود مرتفع. تم بالفعل استبعاد العديد من المتغيرات النموذجية المختبرة بناءً على نتائج تجارب مصادم الهادرونات الكبير. حتى أحدث عمليات البحث عن جسيمات فائقة التناظر مفترضة (05/2019) لم تكن ناجحة .
موضوع بحثي آخر داخل الفيزياء خارج النموذج القياسي هو البحث عن أبعاد مكانية غير مكتشفة من قبل بسبب صغر حجمها. يمكن ملاحظة هذه الأبعاد الإضافية من خلال دراسة التفاعلات مع الجرافيتونات ،  من خلال اكتشاف جسيمات كالوزا- كلاين أو من خلال إنشاء ثقوب سوداء مجهرية قصيرة العمر.
مصادم الهدرونات الكبير المستقبل
من المخطط أن يعمل مصادم الهدرونات الكبير حتى عام 2030. وسيتغير تكوينه والعمل عليه خلال تلك الفترة حسب ما يأتي به من نتائج. خلال الأعوام 2013 إلى 2015 تمت أول عمليات تحسينه بتغيير بعض مغناطيساته ذات الموصلية الفائقة كما قوّيت نحو 10.000 وصلة كهربائية . وبذلك علّيت طاقة البروتونات من 4 إلى 5و6 تيرا إلكترون فولت . وعلى الرغم من انخفاض كثافة حزم البروتونات بنسبة 30% إلا أن حصيلة الإصطدامات تضاعفت بسبب تحسين توجيه الاصطدامات.
مصادم الهدرونات الكبير المستقبل
يرى التخطيط فترة تحسينات أخرى في عام 2018 لمدة 18 شهر لزيادة معدل حزم الجسيمات المشحونة. ولهذا الغرض سوف تستخدم مغناطيسات رباعية الأقطاب ستعمل على تركيز البروتونات عند اصطدامها بعضا ببعض . وقد أجريت الاختبارات الأولية على المغناطيسات الرباعية الأقطاب بالفعل بنجاح، ويتم الآن تصنيعها. كما يرى التخطيط
الاستعانة بما يسمى «رنانات خلوية» Crab Cavities تسمح بتدوير الحزم الطولية للجسيمات قبل الاصطدام مباشرة بحيث يكون الاصطدام أكثر احكاما، وتتداخل الجسيمات المتصادمة في بعضها البعض. وبالإضافة إلى ذلك سيتم استبدال المكشافات المختلفة والحساسات التي تكوّن تجربة أليس ولولب مركب للميون، وتجربة LHCb بغرض زيادة دقة القياسات.
ويأمل العلماء أن يعطي مصادم الهادرونات الكبير نتائج عن المادة المظلمة التي ينادي بتواجدها علماء الفلك لتفسير حركة المجرات، ولكنها لم تكتشف بعد. بذلك يتكاتف علماء فيزياء الجسيمات وعلماء الفلك في حل المعضلة : هل توجد مادة مظلمة في الكون؟
كرسي كهربائي
استُحدثت طريقة الإعدام بالصعق الكهربائي، التي تنفذ عادة باستخدام الكرسي الكهربائي، في الولايات المتحدة حيث يُربط الشخص المحكوم عليه إلى كرسي خشبي مصنوع خصيصًا لهذه العملية ويُصعق بالكهرباء عبر أقطاب كهربائية توضع على جسمه. ابتكر طريقة الإعدام هذه مجموعة موظفين لدى توماس أديسون ونُفذت في الولايات المتحدة الأمريكية فقط. وبعد مرور عدة عقود، استخدمت في الفلبين (استخدمت هناك في 1924 في ظل الاحتلال الأمريكي حتى نهاية 1976).
وعُرف على مر الزمان أنه حالما يقيد الشخص المدان إلى الكرسي تمر في جسده تيارات كهربائية (مختلفة في القوة والمدة) مسببة ً أضرارًا مميتة للأعضاء الداخلية (و من ضمنها الدماغ)، وقد صممت الصعقة الكهربائية على نحو تسبب فيه فقدانًا فوريًا للوعي وموتًا دماغيًا مباشرًا؛ بينما صممت الصعقة الثانية لتسبب أضرارًا مميتة لأعضاء الجسم الحيوية. وتحدث الوفاة عادة بسبب الاستثارة الكهربائية الزائدة للقلب.
كرسي كهربائي
بالرغم من أن الولايات المتحدة تعتبر الكرسي الكهربائي رمزًا لعقوبة الإعدام إلا أن استخدامه آخذٌ في التراجع وذلك لزيادة استخدام الحقنة المميتة، والتي يعتقد الكثيرون أنها أكثر إنسانية لتنفيذ حكم الإعدام. وعلى الرغم من أن بعض الولايات ما زالت تتبع طريقة الصعق الكهربائي للإعدام، إلا أنها تُتَبع حاليًا كطريقة ثانوية يمكن اختيارها على الحقنة السامة بطلب من السجين. وقد أصبح الإعدام بالصعق الكهربائي منذ عام 2010 أحد خيارات طرائق الإعدام في كل من ولاية ألاباما وفلوريدا وكارولينا الجنوبية وفيرجينيا حيث سمحوا للمدان باختيار الحقنة السامة أو ما يسمى بـ (الموت الرحيم) طريقةً بديلة. وقد استُغني في ولاياتي كنتاكي وتينيسي عن الكرسي الكهربائي في تنفيذ الإعدام فيما عدا أصحاب الجرائم الكبرى الذين ارتكبوها قبل تاريخ التشريع عام 1998 (31 مارس، 1998 في كنتاكي، و31 ديسمبر، 1998 في تينيسي)، وأولئك الذين يختارون الإعدام بالكرسي الكهربائي، وكان السجناء الذين لم يختاروا الصعق الكهربائي أو السجناء الذين ارتكبوا جرائمهم وحُوكِموا بعد التاريخ المحدد يُعدمون بالحقن المميتة في كلتا الولايتين.
كرسي كهربائي
ويعد الإعدام بالكرسي الكهربائي الطريقة البديلة المصدّق عليها للاستخدام المحتمل في ولايتي أركنساس وأوكلاهوما إذا وجدوا أن الطرائق الأخرى للإعدام غير شرعية في الولاية في وقت الإعدام. وهو طريقة الإعدام الوحيدة المستخدمة في ولاية فيرمونت، حيث الخيانة هي الجريمة الكبرى. وفي الثامن من فبراير عام 2008 قررت المحكمة العليا في ولاية نبراسكا أن الإعدام بالكرسي الكهربائي عقوبة قاسية وغير طبيعية بموجب دستور الولاية، مما أدى إلى وقف هذا النوع من الإعدام في ولاية نبراسكا والتي كانت الولاية الأخيرة التي تعتمد الإعدام الكهربائي الطريقة الوحيدة لإعدام القتلة.
كرسي كهربائي بداية ابتكاره
كونت ولاية نيويورك في عام 1881 لجنة لتقرير طريقة جديدة للإعدام أكثر إنسانية من الإعدام شنقًا. وقد طوَّر آلفريد بي ساوثويك وهو عضو في اللجنة فكرة التيار الكهربائي الذي يجري في الشخص المُدان بعد سماعه عن رجل مخمور مات سريعًا وبدون ألم نسبيًا بسبب لمسه خطوط كهرباء مكشوفة. وبما أن ساوثويك طبيب أسنان فقد كان معتادًا على العمل بينما المرضى جالسون على كراسي لذا فإن آلته الكهربائية جاءت على هيئة كرسي لكبح السجناء حين صعقهم كهربائيًا.
أنتج هارلود براون وآرثر كينيلي أول كرسي كهربائي. وقد وظف توماس أديسون براون لديه من أجل إجراء البحوث حول الصعق الكهربائي وتطوير الكرسي الكهربائي. كما عين كينيلي، وهو المهندس الرئيسي لدى أديسون في محافظة أورنج الغربية، للعمل مع براون في المشروع. وبما أن براون وكينيلي عملا تحت إشراف أديسون وكان هو الداعم لعملهم فقد نُسِب تطوير كرسي الإعدام الكهربائي خطأً إلى أديسون نفسه.
كرسي كهربائي بداية ابتكاره
عمد براون إلى استخدام التيار المتردد (AC) -الذي أصبح منافسا قويا للتيار المستمر (DC)- رغم أنه كان في مرحلة التطوير التجاري. وكان قرار استخدام التيار المتردد يرجع جزئيًا لادعاء أديسون بأنه أكثر قدرة على القتل من التيار المباشر. ولإثبات خطر التيار المتردد وما سببته لعملية الإعدام قتل براون وأديسون كثيرًا من الحيوانات بالتيار المتردد أمام العامّة ووسائل الإعلام، وذلك أملاً في ربط التيار المتردد مع الموت الكهربائي خلال الحروب القائمة مع جورج واشنطن. وقد صيغ في تلك الأحداث مصطلح «الصعق الكهربائي»، ويشير هذا المصطلح أصلاً إلى الإعدام الكهربائي (مما يعني أنه كلمة مركبة)، وليس إلى الوفيّات الناجمة عن حوادث الكهرباء. ومع ذلك استُخدمت كلمة «الصعق الكهربائي» لوصف جميع ظروف الوفاة الكهربائية لأنه لا توجد كلمة يمكن استخدامها للحوادث الأخرى وذلك مع ارتفاع استخدام الكهرباء التجارية. وقد أُجريت معظم التجارب في مختبر أديسون ويست أورنج في نيوجرسي عام 1889حيث أظهر الصعق الكهربائي بوضوح الآثار المنشودة، وفي عام 1889 اعتمدت اللجنة الكرسي الكهربائي ذا التيار المتردد.
كرسي كهربائي عمليات الإعدام الأولى
أول شخص أُعدم بالكرسي الكهربائي كان وليم كيملر في نيويورك سجن أوبورن بتاريخ 6 أغسطس 1890; كهربائي الدولة كان إدوين أف ديفس. أول 17 ثانية مرّ التيار الكهربائي خلال كيملر أفقدته وعيه، لكن فشلت في إيقاف نبض قلبه وتنفسه. الأطباء الحاضرين، إدوارد تشارلز سبيتزكا وتشارلز ف. ماكدونالد، تقدموا لفحص كيملر. وبعد التأكد من أن كيملر ما زال حياً، يقال أن سبيتزكا نادى «أعد تشغيل التيار مجدداً، بسرعة، دون تأخير». على أية حال، يحتاج المولد زمن لإعادة شحنه في المحاولة الثانية، تم صعق كيملر بـ 2000 فولت تمزقت الأوعية الدموية تحت الجلد ونزفت، والمناطق المحيطة بالأقطاب الكهربائية أُصيبت بحروق. عملية الإعدام كاملة استغرقت حوالي ثمانية دقائق. علق جورج ويستنغهاوس لاحقاً قائلاً: «كانوا يستطيعون أن يفعلوا أفضل لو استخدموا الفأس».
والمراسل الشاهد وصفه على أنه كان «مشهد فظيع، أسوأ بكثير من الشنق». أول امرأة تُعدم في الكرسي الكهربائي كانت تدعى مارثا إم. بلايس، وقد أعدمت في سجن سنج سنج في مارس 20، 1899.
كرسي كهربائي التبني
اعتُمد الإعدام بالكرسي الكهربائي في كل من ولاية أوهايو (عام 1897) وماساتشوستس (عام 1990) ونيو جيرسي (عام 1906) وفيرجينيا (عام 1908) وسرعان ما أصبح طريقة تنفيذ الإعدام السائدة في الولايات المتحدة مستبدلًا بذلك الإعدام شنقًا. وتقع معظم الولايات التي تستخدم حاليًا أو كانت في السابق تستخدم الكرسي الكهربائي شرق نهر المسيسيبي. ظل الكرسي الكهربائي الأسلوب الأكثر بروزًا للإعدام حتى منتصف الثمانينيات الميلادية حين أصبحت الحقنة المميتة مقبولة على نطاق واسع كأسلوب أسهل وأكثر إنسانية لتنفيذ أحكام الإعدام. وبدا أن بلدانًا أخرى فكرت في استخدام هذه الطريقة في بعض الأحيان لأسباب خاصة.
في عام 2006 صدر محضر رسمي من مجلس وزراء الحرب البريطاني أعلن أن وينستون تشارتشل في ديسمبر 1942 قد اقترح إعدام أدولف هيتلر -إذا قُبض عليه- دون محاكمة بكرسي كهربائي من الولايات المتحدة الأمريكية. هذا الرجل هو بوتقة الشر. وتتوفر آلة الكرسي الكهربائي بلا شك لدى رجال العصابات للإعارة والتأجير.