عملية تساقط الثلوج

عملية سنوماس هي تمرين تخطيطي مجتمعي في مجال فيزياء الجسيمات، ترعاه شعبة الجسيمات والمجالات التابعة للجمعية الفيزيائية الأمريكية . ^{[ 1 ]} خلال هذه العملية، يضع العلماء رؤية جماعية للسنوات السبع إلى العشر القادمة لأبحاث فيزياء الجسيمات في الولايات المتحدة. ^{[ 2 ]}

عُقدت اجتماعات التخطيط الأصلية بدءًا من عام 1982 في سنوماس، كولورادو ، ^{[ 3 ] [ 4 ]} ولكن لم يعد هذا هو الموقع منذ عام 2005. ^{[ 5 ] [ 6 ]} وتشمل المواقع الأحدث لعملية سنوماس جامعة مينيسوتا (2013) ^{[ 7 ]} وجامعة واشنطن (2021)، والتي تأجلت حتى يوليو 2022، بسبب جائحة كوفيد-19 . ^{[ 8 ]}

تتألف عملية سنوماس الحديثة من سلسلة من الاجتماعات المصغرة، تتوج باجتماع شامل على مستوى المجتمع. وتسعى عملية سنوماس إلى جمع تقارير عن التقدم المحرز والخطط الموضوعة ضمن "المجالات الرائدة". وقد حددت سنوماس 2021 عشرة مجالات رائدة هي: "الطاقة؛ فيزياء النيوترينو؛ العمليات النادرة والقياسات الدقيقة؛ الكون؛ النظرية؛ المسرعات؛ الأجهزة؛ الحوسبة؛ المنشآت تحت الأرض؛ والمشاركة المجتمعية". ^{[ 8 ]}

يقدم أعضاء مجتمع فيزياء الجسيمات خطابات اهتمام ^{[ 9 ]} ويساهمون في إعداد أوراق بحثية ^{[ 8 ]} . تستخدم هذه الأبحاث هذه الأوراق البحثية لتقديم تقارير إلكترونية بناءً على المواد التي تتلقاها. وتتمثل المخرجات النهائية لعملية سنوماس في ملخص سنوماس للجمهور، وتقرير ملخص سنوماس، وكتاب سنوماس ^{[ 10 ] .}

استُخدمت نتائج عملية سنوماس لعام 2013 في توجيه قرارات لجنة تحديد أولويات مشاريع فيزياء الجسيمات لعام 2014. ^{[ 11 ]} ومن النتائج البارزة لعملية سنوماس لعام 2021 الإعلان عن أن تجربة النيوترينو تحت الأرض العميقة ستُنفذ على مرحلتين متميزتين. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

تم تحديد نتائج عملية سنوماس 2021، التي امتدت إلى عام 2022، في اجتماع ختامي عُقد في يوليو 2022 في سياتل، واشنطن، بحضور 743 شخصًا حضوريًا و654 مشاركًا افتراضيًا. ^{[ 14 ]} وقد غطت الصحافة العلمية نتائج سنوماس في مقالات مفصلة. ^{[ 15 ] [ 16 ]} لخص عنوان مقال مجلة ساينتفك أمريكان ، "الفيزيائيون يكافحون من أجل التوحد حول الخطط المستقبلية"، مشكلة تقارب الآراء. ^{[ 16 ]} وتشير المقالات إلى أن مشكلتين رئيسيتين أعاقتا المجال: نقص رصد الجسيمات الجديدة، والتكاليف الباهظة للمشاريع الجارية.

لم تُرصد أي جسيمات غير متوقعة خلال السنوات الخمس عشرة الأولى من جمع البيانات في مصادم الهادرونات الكبير (LHC)، وهو أعلى مسرّع طاقة على وجه الأرض، وهو ما خيّب آمال العديد من الفيزيائيين خلال عملية سنوماس، ^{[ 16 ]} ويعكس وجهة نظر تم التعبير عنها أيضًا خارج اجتماعات سنوماس. ^{[ 17 ]} على الرغم من أن مصادم الهادرونات الكبير سيستمر في العمل مع ترقيات متواضعة، إلا أن هذا النقص في الاكتشافات لا يترك مجالًا واضحًا للتركيز خلال العقد القادم من عمليات البحث عن الجسيمات عالية الطاقة، وقد يشير أيضًا إلى "سيناريو كارثي" حيث يكون النموذج القياسي الذي يشكل الأساس الحالي لفيزياء الجسيمات قد اكتمل حتى مقياس بلانك ( مستوى طاقة يتجاوز بكثير قدرة أي تجربة يمكن تصورها على استكشافه) وتتوقف فيزياء الجسيمات عن التطور تدريجيًا. ^{[ 17 ]}

مع ذلك، فقد منح اكتشاف جسيم متوقع، وهو بوزون هيغز ، في عام 2012، مجال الفيزياء أملاً في اكتشاف فيزياء جديدة من خلال عمليات بحث دقيقة عن تفاعلات هيغز غير متوقعة. ونتيجة لذلك، وخلال عملية سنوماس، دعا الفيزيائيون إلى إجراء قياسات دقيقة في مصنع هيغز مُشيّد من مصادم إلكترون-بوزيترون. ^{[ 15 ] [ 16 ]} وقد اقتُرحت العديد من مصانع هيغز خارج الولايات المتحدة، بما في ذلك في المركز الأوروبي لفيزياء الجسيمات، سيرن ، وكذلك في الصين، ولذا كان من المفاجئ في سنوماس الدعم الشعبي الواسع النطاق لإنشاء مصادم على الأراضي الأمريكية ^{[ 15 ]} والذي نشأ من تقنية جديدة طورتها الولايات المتحدة تُسمى "مصادم النحاس البارد". ^{[ 18 ]} وثمة بديل آخر، في حال اشتدت المنافسة العالمية على جهاز إلكترون-بوزيترون، وهو الاستثمار في مصادم الميونات الذي يمكن أن يعمل كمصنع هيغز بنهج فريد من نوعه على مستوى العالم. نوقشت مصادمات الميونات في مؤتمر سنوماس عام 2013، ولكن تم تأجيلها بسبب عدم كفاية التكنولوجيا المتقدمة آنذاك. ومع ذلك، شهد الاجتماع الختامي لمؤتمر سنوماس عام 2022 "إحياءً حماسياً" للمفهوم. ^{[ 15 ]}

إن إمكانية إنشاء أي مشروع جديد رئيسي في الولايات المتحدة خلال العقد 2023-2033، بما في ذلك مصنع هيغز، محدودة بسبب ارتفاع تكاليف المشاريع القائمة وتأخيراتها التي تمتد لسنوات عديدة. وعلى وجه الخصوص، أعرب الفيزيائيون في سنوماس عن قلقهم البالغ إزاء مشروع تجربة النيوترينو تحت الأرض العميق (DUNE)، الذي ارتفعت تكلفته الأساسية من 1.3 مليار دولار في عام 2015 إلى 3.1 مليار دولار لجهاز تم تقليص نطاقه. ^{[ 15 ]} وتُعد تجاوزات التكاليف والتأخيرات في مشروع DUNE مشكلةً بسبب المنافسة الشديدة من تجربة مماثلة في اليابان، ^{[ 15 ] [ 16 ]} مما يدفع الفيزيائيين إلى التشكيك في قيمة نتائج DUNE عند الحصول عليها. وقد أعرب الفيزيائيون عن مخاوفهم من أن مشاكل DUNE قد تم التغاضي عنها، لا حلها نهائياً. ^{[ 15 ]} اقترح بعض الفيزيائيين في سنوماس إمكانية إلغاء مشروع ديون، مقارنين الزيادة المشؤومة في التكلفة بمشروع المصادم الفائق التوصيل (SSC) الذي تم إلغاؤه عندما تضاعفت تكلفته ثلاث مرات. ^{[ 16 ]}

تُقدّم الأوراق البيضاء الصادرة عن عملية سنوماس مدخلات لدراسة P5 لعام 2023. وقد أُعلن عن لجنة P5 لعام 2023 في ديسمبر 2022. ^{[ 19 ]}

• مسح عقدي
• شبكة التعاون العلمي

• عملية تساقط الثلوج
• دراسة صيفية مجتمعية 2013  : سنوماس على نهر المسيسيبي
• تخطيط مستقبل فيزياء الجسيمات في الولايات المتحدة (2013)