بعد تخرجه من جامعة كورنيل بدرجة البكالوريوس في الفيزياء والرياضيات، وقبل التحاقه بكاوست للحصول على درجة الماجستير في علوم وهندسة المواد، أخذ سميد تدريبًا صيفيًا في منظمة سيرن وكانت تجربة إثراء معرفي له عرّفته بالمنشأة العالمية المتميزة ومجال فيزياء الجسيمات، يقول: "تستقطب سيرن العلماء من جميع أنحاء العالم للتعاون والابتكار في بيئة متميزة، استفدت جداً من العمل هناك وحصلت على المهارات اللازمة، مثل العمل الجماعي، وتطوير مهارات القيادة وإدارة المشاريع، وكانت تجربة مألوفة لي ومشابهة جداً بتجربة الدراسة في كاوست". 

تخرج المهندس والفيزيائي في المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية محمد سميد من كاوست في عام 2012 بدرجة الماجستير في علوم وهندسة المواد. المصدر: كاوست.

أكمل د. سميد درجة الدكتوراه في الفيزياء من جامعة سوانسي في ويلز بالاشتراك مع منظمة سيرن، ومنذ ذلك الوقت تغيرت مشاريعه البحثية في المنظمة من البرمجة وانشاء البرمجيات إلى تجميع الأجهزة إلى ورش العمل الرائدة لتصميم المعدات.

التعمق في دراسة المادة المضادة

المادة المضادة هي عكس المادة العادية، أي أنها تتألف من جسيمات مضادة بنفس الطريقة التي تتكون منها المادة العادية من جسيمات أولية ولكن بخصائص معاكسة، فعلى سبيل المثال تكون الشحنات بينهما معاكسة، أي أن الإلكترون سالب الشحنة في المادة العادية وموجب الشحنة ( بوزيترون) في المادة المضادة، والبروتون موجب الشحنة في المادة العادية وسالب الشحنة في المادة المضادة، وما إلى ذلك.

صورة للنسخة الأقدم من مصيدة البروتون المضاد المستخدمة لالتقاط وعزل البروتونات المضادة في سيرن. المصيدة الجديدة قيد الإنشاء وستكون جاهزة في أغسطس 2021. المصدر: محمد سميد / سيرن.

يأمل د. سميد وفريق ألفا أن يتمكنوا من استخدام مرافق مختبرهم الجديدة لعزل 70٪ من البروتونات المضادة، حتى يتمكنوا من انتاج العديد من جزيئات الهيدروجين المضاد وعمل الدراسات الفيزيائية عليها وأخذ المزيد من البيانات لقياسات الجاذبية والتحليل الطيفي. 

العلوم الأساسية والتطبيقية

يفيد د. سميد أن المعلومات عن المادة المضادة يمكن أن تكون مفيدة في مجالات الصناعة والطب وغيرها من المجالات المهنية، ففي حالة الطب مثلاً، يتم بالفعل استخدام المادة المضادة في المستشفيات لإجراء فحوصات التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) للعثور على الخلايا السرطانية في الجسم.

تصوير قريب للمادة المركبة الجديدة فائقة الرقة المكونة من البارالين والألمنيوم والتي تعتبر مفتاحًا لعزل البروتونات المضادة في مصيدة البروتون المضاد المطورة من ألفا. المصدر: محمد سميد / سيرن.

ونظرًا للتقنيات المتقدمة التي تمتلكها المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (سيرن) الآن ، والتي سرعت من وتيرة الاختراقات التي يتم تحقيقها اليوم، يوضح سميد إن الفريق بدأ في التفكير في كيفية توسيع نطاق أبحاثه لتشمل عناصر أكثر تعقيدًا مثل الهيليوم ومضاد الهيليوم ، والتي بدورها ستخلق تحديات جديدة ، يقول: "إذا صوبنا أبحاثنا نحو مضادات الهليوم ، فعلينا إضافة مضادات النيوترونات في المزيج، ونحن نعرف كيف نصنعها ، لكننا لا نعرف كيف نعزلها حتى الآن، وبمجرد معرفة ذلك، سنتمكن بالتأكيد من صنع عناصر أخرى وعزلها، و سيكون بلا شك أمراً ممتعًا ".