مصادم فائق التوصيل

كان مصادم الجسيمات العملاق فائق التوصيل ( SSC )، الملقب بـ "ديزرتون"، ^{[ 2 ]} مجمعًا لتسريع الجسيمات قيد الإنشاء بين عامي 1991 و1993 بالقرب من واكساهاشي، تكساس ، الولايات المتحدة. كان محيط حلقته المخطط له 87.1 كيلومترًا (54.1 ميلًا) بطاقة 20 تيرا إلكترون فولت لكل بروتون، وقد صُمم ليكون أكبر مسرع جسيمات وأكثرها طاقة في العالم. كان مدير المختبر روي شويترز ، وهو فيزيائي في جامعة تكساس في أوستن . شغل لويس إيانييلو، مدير وزارة الطاقة، منصب أول مدير للمشروع، تبعه جو سيبريانو، الذي انضم إلى مشروع SSC من البنتاغون في مايو 1990. ^{[ 3 ]} بعد حفر 22.5 كيلومترًا (14 ميلًا) من النفق وإنفاق حوالي ملياري دولار أمريكي ، ألغى الكونجرس الأمريكي المشروع في عام 1993. ^{[ 4 ]} 

تمت مناقشة المصادم العملاق رسميًا في دراسة التصاميم المرجعية الوطنية لعام 1984، والتي بحثت الجدوى التقنية والاقتصادية لجهاز ذي طاقة تصميم تبلغ 20 تيرا إلكترون فولت لكل بروتون. ^{[ 5 ]}

في أوائل عام 1983، شكّلت اللجنة الاستشارية لفيزياء الطاقة العالية (HEPAP) لجنة فرعية معنية بالمنشآت الجديدة لبرنامج فيزياء الطاقة العالية الأمريكي. وترأس هذه اللجنة الفيزيائي ستانلي ووجسيكي من جامعة ستانفورد ، ^{[ 6 ]} وكُلّفت بتقديم توصيات "لبرنامج رائد لفيزياء الطاقة العالية في الولايات المتحدة خلال السنوات الخمس إلى العشر القادمة"، ^{[ 7 ]} وقد أوصت اللجنة الفرعية ببناء مصادم الجسيمات العملاق فائق التوصيل في الولايات المتحدة. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

كان ليون ليدرمان ، مدير مختبر فيرميلاب والحائز لاحقًا على جائزة نوبل في الفيزياء، من أبرز الداعمين الأوائل لمشروع مصادم الهادرونات الفائق التوصيل، بل إن بعض المصادر تشير إلى أنه مهندس المشروع ^{[ 10 ]} أو مقترحه ^{[ 11 ]} ، كما كان من أبرز المؤيدين والمدافعين عنه طوال فترة تنفيذه. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

تم تشكيل فريق تصميم مركزي (CDG) في كاليفورنيا بمختبر لورانس بيركلي ، والذي أصبح ملتقىً لعلماء الفيزياء لدعم جهود تصميم مصادم الجسيمات العملاق (SSC). في منتصف ثمانينيات القرن العشرين، واصل العديد من علماء الفيزياء البارزين في مجال الطاقة العالية، بمن فيهم المنظر ج. ديفيد جاكسون من بيركلي، وكريس كويج من فيرميلاب، وموري تايجنر من كورنيل، وستانلي ووجسيكي ، بالإضافة إلى ليدرمان ، وجيمس كرونين من شيكاغو ، والمنظر شيلدون جلاشو من هارفارد ، وروي شويترز ، جهودهم للترويج لمصادم الجسيمات العملاق. ^{[ 14 ]}

كما أُجريت مراجعة شاملة من قبل وزارة الطاقة الأمريكية خلال منتصف ثمانينيات القرن الماضي. وتم حفر سبعة عشر بئراً وحفر 23.5 كيلومتراً (14.6 ميلاً) من الأنفاق بحلول أواخر عام 1993. ^{[ 4 ] [ 15 ]}  

خلال مرحلتي التصميم والإنشاء الأولى، دار نقاش حاد حول التكلفة الباهظة للمشروع. في عام ١٩٨٧، أُبلغ الكونغرس بإمكانية إنجاز المشروع مقابل ٤.٤ مليار دولار، وحظي بدعم حماسي من رئيس مجلس النواب جيم رايت من مدينة فورت وورث بولاية تكساس المجاورة . ^{[ ٤ ] [ ١٦ ]} وكان من بين الحجج المتكررة المقارنة مع مساهمة وكالة ناسا في محطة الفضاء الدولية ، والتي بلغت مبلغًا مماثلًا. ^{[ ٤ ]} جادل منتقدو المشروع ( أعضاء الكونغرس الذين يمثلون ولايات أمريكية أخرى وعلماء يعملون في مجالات غير تابعة لمركز الفضاء الجنوبي، والذين رأوا أن الأموال كان من الأفضل إنفاقها على مجالات تخصصهم) ^{[ ٤ ]} بأن الولايات المتحدة لا تستطيع تحمل تكلفة كليهما.

تتراوح تقديرات التكلفة الإضافية الناجمة عن عدم استخدام البنية التحتية المادية والبشرية الموجودة في مختبر فيرميلاب في إلينوي بين 495 مليون دولار و3.28 مليار دولار. ^{[ 17 ]}

كان القادة يأملون في الحصول على دعم مالي من أوروبا وكندا واليابان وروسيا والهند. إلا أن الترويج للمشروع باعتباره ترويجًا للتفوق الأمريكي حال دون ذلك. ^{[ 18 ]} وبقي التمويل الأوروبي في مركز سيرن ، الذي كان يعمل بالفعل على مصادم الهادرونات الكبير . وتعهدت الهند بتقديم 50 مليون دولار، لكن المحادثات مع اليابان تعثرت بسبب التوترات التجارية في صناعة السيارات. ^{[ 18 ]} وانتهت بعثة تجارية أمريكية يابانية، كان من المفترض أن تناقش تمويل مشروع مصادم الهادرونات الكبير، بحادثة تقيؤ الرئيس الأمريكي الأسبق جورج بوش الأب . ^{[ 18 ]}

بدأ البناء عام ١٩٩١. ^{[ ١٩ ]} وبدأ الكونغرس بتخصيص تمويل سنوي للمشروع. في عام ١٩٩٢، عارضته أغلبية مجلس النواب (٢٣١-١٨١)، لكنه أُدرج في الميزانية النهائية المُعدّلة بفضل دعم مجلس الشيوخ (٦٢-٣٢). ^{[ ٢٠ ]} في أوائل عام ١٩٩٣، نظّمت مجموعة مدعومة بأموال من مُقاولي المشروع حملة علاقات عامة للضغط على الكونغرس مباشرةً لدعم المشروع. ^{[ ٢١ ]} في فبراير، أفاد مكتب المحاسبة العامة بتجاوز في ميزانية البناء البالغة ١.٢٥ مليار دولار بمقدار ٦٣٠ مليون دولار. وبحلول مارس، ذكرت صحيفة نيويورك تايمز أن التكلفة الإجمالية المُقدّرة قد ارتفعت إلى ٨.٤ مليار دولار. ^{[ ٢٠ ]} في يونيو، أصدر مشروع الرقابة الحكومية، وهو منظمة غير ربحية، مسودة تقرير تدقيق أعدّه المفتش العام لوزارة الطاقة ، ينتقد فيها بشدة مشروع المصادم العملاق لارتفاع تكاليفه وسوء إدارته من قِبل المسؤولين عنه. ^{[ 21 ] [ 22 ]} حقق المفتش العام في نفقات مشكوك فيها بقيمة 500 ألف دولار على مدى ثلاث سنوات، شملت 12 ألف دولار لحفلات عيد الميلاد، و25 ألف دولار لوجبات غداء مُجهزة، و21 ألف دولار لشراء وصيانة نباتات مكتبية. ^{[ 23 ]} وخلص التقرير أيضًا إلى عدم كفاية الوثائق المتعلقة بإنفاق 203 ملايين دولار على المشروع، أي ما يعادل 40% من إجمالي الأموال المنفقة حتى ذلك الحين. ^{[ 24 ]}

في عام 1993، حاول الرئيس الأمريكي بيل كلينتون منع إلغاء المشروع من خلال مطالبة الكونغرس بمواصلة "دعم هذا الجهد المهم والصعب" حتى اكتماله، لأن "التخلي عن مشروع SSC في هذه المرحلة سيشير إلى أن الولايات المتحدة تُعرّض مكانتها القيادية في العلوم الأساسية للخطر". ^{[ 25 ]}

بعد إنفاق ملياري دولار (400 مليون دولار من ولاية تكساس المضيفة، والباقي من وزارة الطاقة ^{[ 18 ]} )، رفض مجلس النواب التمويل في 19 أكتوبر 1993، وفشل مفاوضو مجلس الشيوخ في استعادته. ^{[ 26 ]} بعد نجاح النائب جيم سلاتري في مجلس النواب، ^{[ 26 ]} وقّع الرئيس كلينتون على مشروع القانون الذي ألغى المشروع نهائيًا في 30 أكتوبر 1993، معربًا عن أسفه للخسارة الفادحة التي لحقت بالعلم. ^{[ 27 ]}

ساهمت عوامل عديدة في الإلغاء: ^{[ 4 ]}

• تقديرات ارتفاع التكاليف (إلى 12 مليار دولار) ^{[ 28 ]}
• سوء إدارة من قبل الفيزيائيين ومسؤولي وزارة الطاقة
• مع انهيار الاتحاد السوفيتي ونهاية الحرب الباردة، انتهت الحاجة إلى إثبات تفوق العلم الأمريكي.
• الاعتقاد بإمكانية تمويل العديد من التجارب العلمية الصغيرة ذات القيمة المتساوية بنفس التكلفة
• رغبة الكونغرس في خفض الإنفاق بشكل عام (كان لدى الولايات المتحدة عجز في الميزانية قدره 255 مليار دولار).
• تردد حاكمة ولاية تكساس آن ريتشاردز ^{[ 29 ]}
• بدأ عدم دعم الرئيس بيل كلينتون للمشروع في البداية خلال إدارات سلف ريتشاردز، بيل كليمنتس ، وأسلاف كلينتون، رونالد ريغان وجورج بوش الأب ^{[ 30 ].}

ساهمت معارضة من داخل المجتمع العلمي في تسهيل إلغاء المشروع. فقد أدلى علماء بارزون في فيزياء المادة المكثفة ، مثل فيليب دبليو أندرسون ونيكولاس بلومبرجن ، بشهاداتهم أمام الكونجرس معارضين المشروع. وجادلوا بأنه على الرغم من أن مصادم الهادرونات الكبير (SSC) سيُجري بلا شك أبحاثًا عالية الجودة، إلا أنه ليس السبيل الوحيد لاكتساب معارف أساسية جديدة، كما ادعى بعض مؤيديه، وبالتالي فهو مكلف بشكل غير معقول. وأشار النقاد العلميون لمصادم الهادرونات الكبير إلى أن الأبحاث الأساسية في مجالات أخرى، مثل فيزياء المادة المكثفة وعلوم المواد ، تعاني من نقص التمويل مقارنةً بفيزياء الطاقة العالية، على الرغم من أن هذه المجالات أكثر ترجيحًا لإنتاج تطبيقات ذات فوائد تكنولوجية واقتصادية. ^{[ 31 ]}

كانت طاقة التصادم المخطط لها لمصادم الجسيمات الفائق (SSC) والبالغة 40 تيرا إلكترون فولت (2 × 20 = 40 TeV ) تُعادل تقريبًا ثلاثة أضعاف طاقة التصادم لمصادم الهادرونات الكبير ( LHC) في مركز سيرن بجنيف (2 × 6.8 = 13.6 TeV) (حتى عام 2023 ) . ^{[ 35 ]} ومع ذلك، لم تكن شدة الإضاءة المخطط لها سوى عُشر شدة الإضاءة التصميمية لمصادم الهادرونات الكبير.

على الرغم من أن البعض ادعى أن تكلفة مشروع SSC تعود في معظمها إلى مشروع الهندسة المدنية الضخم المتمثل في حفر نفق هائل، إلا أن هذا الادعاء كان مغلوطًا إلى حد ما. إذ لم تتجاوز ميزانية حفر الأنفاق وبناء المرافق التقليدية 10% من إجمالي التكلفة المُدرجة في الميزانية (1.1 مليار دولار من أصل 10 مليارات دولار). وكان البند الرئيسي في التكلفة هو المغناطيسات، التي لا تزال في مرحلة التطوير المختبري، وبالتالي يرتبط بها مستوى أعلى من عدم اليقين بشأن التكلفة النهائية. يبلغ محيط حلقة مصادم الهادرونات الكبير 27 كيلومترًا (17 ميلًا) ، مقارنةً بمحيط حلقة SSC المخطط له والبالغ 87.1 كيلومترًا (54.1 ميلًا) .   

تمثلت ميزة مصادم الهادرونات الكبير (LHC) من حيث التكلفة في استخدام البنية التحتية الهندسية القائمة مسبقًا، بالإضافة إلى نفق بطول 27 كيلومترًا تابع لمصادم الإلكترون-بوزيترون الكبير ، واستخدامه تصميمًا مغناطيسيًا مبتكرًا ومختلفًا لتوجيه الجسيمات ذات الطاقة العالية إلى النفق المتاح. ^{[ 36 ]} بلغت تكلفة بناء مصادم الهادرونات الكبير في نهاية المطاف ما يعادل حوالي 5 مليارات دولار أمريكي. ويبلغ إجمالي ميزانية التشغيل لمركز سيرن حوالي مليار دولار أمريكي سنويًا. بدأ تشغيل مصادم الهادرونات الكبير في أغسطس 2008. ^{[ 37 ]}

في مقابلة أجريت عام 2021، تكهن شويترز بأنه لو تم إكمال المشروع، لكان قد أدى إلى اكتشاف جسيم هيغز بوزون قبل 10 سنوات من اكتشافه النهائي في سويسرا ^{[ 38 ]} وجذب عددًا مماثلاً من الزوار إلى شمال تكساس مثل 120 ألف زائر سنويًا في سيرن.

بعد إلغاء المشروع، نُقلت ملكية الموقع الرئيسي إلى مقاطعة إليس بولاية تكساس ، وحاولت المقاطعة مرارًا وتكرارًا بيع العقار. وبيع العقار في أغسطس 2006 إلى مجموعة استثمارية، هي شركة كوليدر داتا سنتر، بقيادة الراحل جيه بي هانت . ^{[ 39 ]}

في عام ٢٠٠٩، تعاقد مركز بيانات كوليدر مع شركة جي في إيه كولي لتسويق الموقع كمركز بيانات . ^{[ ٤٠ ]} وفي عام ٢٠١٢، اشترت شركة ماغنابلند الكيميائية العقار ومرافقه رغم بعض المعارضة من المجتمع المحلي. ^{[ ٤١ ]} خضعت المباني في المنشأة، التي أصبحت مرتعًا للصوص والحفلات الصاخبة، للتجديد وأُعيد افتتاحها في عام ٢٠١٣ من قبل ماغنابلند. ^{[ ٤٢ ]} تُنتج المنشأة مجموعة من منتجات حقول النفط لقطاع خدمات الطاقة.

• ديزي
• مرفق حزم النظائر النادرة – مسرع جسيمات يستخدم مسرعًا خطيًا فائق التوصيل
• مختبر فيرمي
• دراسة مصادم دائري مستقبلي - مشروع تصميم (حتى عام 2017) يتضمن مفهوم مصادم دائري محيطه 100 كيلومتر
• مصادم الهادرونات الكبير
• مسرع البروتونات UNK – مشروع سوفيتي منافس مماثل تم إيقافه في نفس الوقت تقريبًا في روسيا

• الموقع الرسمي على موقع Wayback Machine (تمت أرشفته في 29-12-1996)