رصد نوع جديد من جسيم الشبح ( النيوترينو )
لأول مرة فى التاريخ حيث أن التجارب العلمية فى
مفاعل ( سيرن ) التصادمى حيث تم رصد ( جسيم الشبح / النيوترينو ) والذى كان لمدة
سنين طويله بعيد عن أجهزة الرصد الضخمة بداخل المفاعل حيث تم رصد النيوترينو ويعتبر
من أهم الانجازات العلمية التى حدثت بداخل مفاعل مصادم الجسيمات دون الذرية ( سيرن
) والسبب أن المفاعل كان غير قادر على التقاط رصد ( النيوترينو ) لأن أنواع (
النيوترينو ) التى تم رصدها بالتجارب القائمة على ( النيوترينو ) يعتبر من أكثر
أنواعها فى الطاقة والقوة وبدراستها يمكن أن تفتح الباب فى المستقبل لدراسة
الأحداث الكونية العنيفة الناتجة من جسيمات النيوترينو حيث يمكن أن تساعد فى كشف
أسرار من أكبر ألغاز الفيزياء الكونية فى التاريخ ( المادة المظلمة / Dark
Matter
) .
إن التجربة التى عن طريقها تم اكتشاف جسيم (
النيوترينو ) وأنواعه الجديده ولماذا هى مؤثرة ومهمة ؟ حيث قام عالمان بتجربة أدت
لاكتشاف جسيمات ( النيوترينو ) وتسجيل وجودها رسميا فى المجتمع العلمى فالتجربة
تؤدى لاكتشاف جسيم الشبح / النيوترينو ) .
ففى سنة ( 1951 ) حيث كان العالمان يعملون فى
مختبر أمريكا النووى حيث كانوا يبحثون عن جسيمات ( النيوترينوس ) ولكن المشكلة أن
اكتشاف جسيم ( النيوترينوس ) ليس سهلا حيث أن الخبر السار هو احتمالية رصد
النيوترينو ولكن الخبر السىْ أنها ستكون صفر وعن طريق رصد ( النيوترينوس ) عن طريق
التفاعلات الحادثة فى المفاعلات النووية حيث أن التفاعلات النووية المفروض أن ينتج
عنها جسيمات ( النيوترينوس ) حيث تم بناء كاشف عملاق تحت المفاعل النووى لكى يتم
رصدها لأن جسيمات ( النيوترينو ) لديها القدرة على اختراق أى شىء حتى المواد
الصلبة حيث يمكن لها أن تعبر من جسم المفاعل النووى نفسه ومن الخرسانة الموجودة
تحته وتمر من خلال الكاشف الموجود تحت الأرض وهذا هو السبب فى تسميتها بجسيمات
الشبح حيث أن نواة الذرة تتحلل وتطلق نيوترينو فالعملية يمكن عكسها نظريا وفى بعض
الحالات النادرة النيوترينو سيتفاعل مع النواة وينتج جسيمات جديدة ( النيوترون /
البوزيترون ) وعن طريق تحريك النيوترون / البوزيترون فى السائل المناسب حيث ينتج
ومضات مميزة عن كل من ( النيوترون / البوزيترون ) وعن طريق تصميم كاشف عبارة عن
تانك ضخم ملىء بمذيب حيث تم التقاط ومضات الضوء وتم وضعه تحت المفاعل النووى على
أمل رصد جسيمات النيوترينوس .
وفى سنة ( 1956 ) وبعد ( 5 سنين ) من تكرار
التجربة حيث تم رصد ومضين من الضوء وكان هذا أول مرة فى رصد دليل على وجود جسيم (
النيوترينو ) الخفى والدليل على وجود جسيم الشبح ( النيوترينو ) الذى تنبأ بوجوده
( باولى ) سنة ( 1931 ) حيث أن جسيم ( النيوترينو ) اعتبر واحد من أهم الجسيمات فى
علم الفيزياء لأنها تنتج من أقوى وأشد الأحداث عالية الطاقة الحادثة فى الكون كله
حيث أن الشمس وحدها ترسل للأرض ( 65 مليار جسيم نيوترينو / سم مكعب / ث ) مما يجعل
جسيمات النيوترينو ثانى أكثر الجسيمات وفرة فى الكون وعلى الرغم من أن النيوترينوس
له كتلة متناهية فى الصغر لدرجة أن كتلتها أقل بمليون مرة وأخف من كتلة الإلكترون
ولكن كثر أعداد ( النيوترينو ) الموجودة فى الكون فعن طريق تقدير كتل ( النيوترينو
) = مجموع كتل كل النجوم المرئية و ( النيوترينو ) عبارة عن جسيمات دون ذرية متعدد
الشحنة بحيث تتكون من كل شىء سواء فى قلب النجوم ( Stars ) والمجرات
( Galaxies
) أو فى انفجارات السوبرنوقا / حيث يوجد عدد هائل لها فى الكون ( Universe ) تنتج بسبب
الانفجار العظيم ( Big Bang ) فى بداية ميلاد الكون من
مليارات السنين حيث أن ذرات ( النيوترينو ) لها القدرة على اختراق الجسم البشرى فى
كل ثانية حيث أنها قادمة من التفاعلات النووية الضخمة الحادثة فى الشمس وبسبب كون
جسيمات ( النيوترينو ) متعادلة الشحنة وشديدة الصغر فهى لا تتأثر بالقوى ال ( 4 )
الأساسية فى الطبيعة / الجاذبية / الكهرومغناطيسية / القوة النووية القوية / القوة
النووية الضعيفة حيث أنها لا تتأثر بالقوة الكهرومغناطيسية بسبب تعدد شحنتها ولا
تتفاعل مع القوة النووية القوية أو الضعيفة وحتى تأثيرها بالجاذبية يكون تأثيرها
محدود جدا لأن تأثير الجاذبية على جسيمات ( النيوترينو ) يكاد يكون مهملا على
المستوى الذرى مما جعل محاولات رصدها شىء مستحيل بالورقة والقلم حيث أن جسيم الشبح
حيث أن الجسيمات لا يتم رصدها بمفاعل الجسيمات دون الذرية ( سيرن ) حيث أن حساسية المستشعرات
الخاصة بمفاعل الجسيمات دون الذرية ( سيرن ) لم تكن بالقوة الكافية لأن تلتقط
جسيمات ( النيوترينو ) من وسط مليارات وتريليونات عمليات التصادم الذرية الأخرى
التى تحدث داخله وكل عمليات رصد جسيمات ( النيوترينو ) كانت تتم من خلال تجارب
فيزيائية ومعظم الأجهزة المستخدمة للكشف عن جسيمات النيوترينو تكون عبارة عن كواشف
عملاقة والتى تكون عبارة عن خزانات ضخمة جدا فيها ( 50000 طن ) من المياه فائقة
النقاء وموجود حولها ( 110000 كاشف ضوئى ) والكواشف العملاقة حيث يتم استعمالها
لرصد الجسيمات الناتجة عن الانفجارات الكونية البعيدة حيث أن فى إحدى التجارب
عالية الطاقة التى يتم إجراؤها داخل مفاعل ( سيرن ) للجسيمات دون الذرية حيث تم
اكتشاف ورصد جسيمات النيوترينو لأول مرة من مصدر جديد عن طريق ( التصادمات الذرية
بين الجسيمات ) والجسيمات المرصودة تعتبر من أعلى أنواع ( النيوترينو ) طاقة وقوة
وهى واحدة من أهم المصادر التى يمكن أن تساعد فى دراسة المصادر النجمية التى تأتى
منها جسيمات ( النيوترينو ) لكى يتم فهم كيف تكونت جسيمات ( النيوترينو ) والجهاز
الذى استطاع اكتشاف النتائج ويرصد ( النيوترينو ) جهاز ( فيزر ) وهو عبارة عن جهاز
رصد جسيمات مميز جدا وهو على العكس من باقى الأجهزة الموجودة فى ( سيرن ) والتى
تكون أحجامها تصل لأبعاد ضخمة جدا وأوزانها تصل إلى ( 1000 الأطنان ) ولكن جهاز
( فيزر ) صغير جدا لدرجة أن وزنه ( 1 طن )
والجهاز موجود بداخل أحد الأنفاق الصغيرة الموجودة فى قلب ( سيرن ) مما قتح الباب
لعدد كبير جدا من الأبحاث الفيزيائية التى سوف تعمل عليها مستقبلا .
س : لماذا هذه التجربة مهمة ؟ ولماذا جسيمات
( النيوترينو ) الناتجة من داخل التفاعلات التى تحدث فى ( سيرن ) مهمة جدا ؟
ج :
حيث تم رصد جسيمات ( النيوترينو ) من قبل حيث أن كل ما تم رصده من جسيمات (
النيوترينو ) هو النوع الذى تكون طاقته قليلة نتيجة لسفره فى الفضاء العميق حتى
وصل للأرض ولأنه نتج من أحداث ليست قوية بالدرجة الكافية ولكن الجسيمات التى تم
رصدها من قبل ( فيزر ) هى جسيمات تنتمى إلى نوع أو فئة لم يتم اكتشافها فى الماضى
حيث أنها جديدة على علم فيزياء الجسيمات دون الذرية بالكامل ( جسيمات النيوترينو
ذات الطاقة العالية جدا ) والسبب فى أنه لم يتم رصدها فى الماضى فى ( سيرن ) فعندما
يقوم مفاعل ( سيرن ) ( للتصادمات بين الجسيمات دون الذرية ) حيث يقوم بإجرائها
والتى يطلق فيها حزمتين من البروتونات وتصادمهم ببعض بسرعات عالية جدا تقارب سرعة
الضوء حيث أن جسيمات ( النيوترينو عالية الطاقة ) كانت تهرب من أجهزة الاستشعار
القديمة لأنها ليست قوية بما فيه الكفاية لأن تلتقطها حيث كانت توجد فجوة فى العلم
الخاص بجسيمات ( النيوترينو ) وكل المعلومات التى تمت معرفتها كانت قادمة من
جسيمات ( النيوترينو عالية الطاقة ) والدراسة لم تكن كافية لدراسة الأحداث القوية
التى تحدث على أبعاد سحيقة بالكون حيث أن مرصد ( فيزر ) وظيفته هو ملىء الفجوة فى
علم دراسة ( الجسيمات دون الذرية ) من أجل استعمال أجهزة رصد مستشعرات دقيقة
وحساسة جدا ومن خلال طرق وتكنولوجيات معينة تم رصد جسيمات ( النيوترينو ) بكل
قوتها وطاقتها وهى تهرب من قلب الأنابيب الضخمة التى يتم فيها عمليات التصادم ما
بين حزم البروتونات حيث أن الجسيمات التى تم رصدها فى أعلى أنواع ( النبوترينو )
فى الطاقة التى تم تخليقها فى المعمل ورصدها فى التاريخ العلمى وإن قوة جسيمات (
النيوترينو ) تكون منها شىء للجسيمات الناتجة عن عمليات الاندماج النووى التى تحدث
فى قلب النجوم أو فى الانفجارات النجمية ( السوبرنوفا / Supernova ) حيث يمكن
فى المستقبل الحصول على معلومات شديدة الدقة من مصدر جديد لجسيمات ( النيوترينو )
حيث ستكون بداية ضخمة من الدراسات والأبحاث التى تهدف لاكتشاف الخصائص والتأثيرات
الفيزيائية المخفية الموجودة فى قلب الجسيمات عالية الطاقة حيث يمكن أن تكون فى
المستقبل أن تكون بداية لتطبيق الأبحاث على استكشاف الطبيعة الحقيقية للمادة
المظلمة ( Dark Matter ) الغامضة والغير مرئية ممكن
جدا يكون جزء كبير منها يتكون من جسيمات ( النيوترينو ) عالية الطاقة من نوع معين
ومميز موجود على أبعاد ومسافات كبيرة جدا فى قلب المجرات والفضاء المظلم فيما
بينها
أسامه ممدوح عبد الرازق مصطفى شرف 21 / 6 / 2023
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق