ماده چطور بر ضدماده غلبه کرد؟ حل این معما شاید در نوترینو نهفته باشد
این سوال که ما چرا اینجا هستیم برای آدم‌های مختلف معانی مختلفی دارد اما در رشته فیزیک ذرات سوالی است که شاید به یافتن جواب آن نزدیک باشیم.
به گزارش گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا، نتایج آزمایشی که هفته پیش در ۲۷امین کنفرانس بین‌المللی فیزیک نوترینو و اخترفیزیک (نوترینو ۲۰۱۶) ارائه شد می‌تواند اختلاف بسیار ناچیز میان ماده و ضدماده که باعث پیدایش کیهان شد را توضیح دهد.
اگر حدود 13/82 میلیارد سال عقب برگردیم، جهان در نقطه شروع پیدایش یعنی مه‌بانگ (بیگ بنگ) بود. براساس درک کنونی که با کمک فیزیک داریم، در آن زمان میزان ماده و ضدماده یکی بود اما این مشکل بزرگی ایجاد می‌کند چون وقتی یک ذره از ماده به همتای ضدماده‌اش برخورد می‌کند هر دو ناپدید می‌شوند و فقط مقداری انرژی به صورت نور ساطع می‌شود. بنابراین ما نباید اینجا باشیم و جهان نباید حاوی چیزی جز نور باشد.
اما یک دهم میلیاردم ماده‌ای که در مه‌بانگ تولید شد از این تصادم جان به در برده و همین ماده باقی مانده است که همه آنچه در اطراف خود و در کیهان می‌بینیم را تشکیل می‌دهد.
فیزیکدان‌ها برای اینکه بدانند چرا این مقدار کم ماده به جا مانده است، در جست‌وجوی تفاوت ناچیز میان ماده و ضدماده برآمدند. به نظر می‌رسد که نوترینو، یک ذره بنیادی تشکیل دهنده ماده که همه جا هست، این تفاوت را آشکار می‌کند.
نوترینو که تحقیقات مربوط به آن منجر به اعطای جایزه نوبل ۲۰۱۵ شد در سه «طعم» مختلف ظاهر می‌شود: نوترینوی الکترونی، نوترینوی میونی و نوترینوی تائو. این تغییر طعم به نوسان‌های نوترونی معروف است.
پروفسور هیروهیسا تاناکا، از دانشگاه تورنتو و از دست‌اندرکاران پروژه به نام «توکای تا کامیوکا» (T۲K) گفت که در این پروژه چگونه در مورد نوسان‌های نوترینو و معادل ضدماده آن تحقیق می‌شود.
وی افزود: «ما در ژاپن از یک شتاب‌دهنده ذرات برای تولید نوترینویی از یک نوع و پرتاب آن در عرض ژاپن در یک فاصله ۲۹۵ کیلومتری استفاده می‌کنیم. بعد این ذره در آن سوی کشور در ردیاب سوپر-کامیوکانده به دام می‌افتد و مطالعه می‌شود».
وقتی این نوترینو به دستگاه ردیابی که در دل معدن متروکه کامیوکا زیر کوه‌های غرب ژاپن رسید، پروفسور تاناکا و تیم T2K بررسی می‌کنند که آیا طعم هیچ کدام از ذرات ردیابی‌شده عوض شده است یا نه.
پروفسور تاناکا توضیح داد که سه سال قبل در همین آزمایش مشاهده شده بود که نوترینوی میونی به نوترینوی الکترونی تغییر می‌کند.
در سال ۲۰۱۴ این تیم آزمایش را عوض کرد تا بتواند ضدنوترینو را از این سوی ژاپن به آن سو پرتاب کند. پروفسور تاناکا در توضیح نتایج گفت: «اولین نتایج ما حاکی است که فرآیند نوترینو (نوسان نوترینویی) به دلیلی بیش از فرآیند ضدنوترینویی اتفاق می‌افتد».
این اولین نشانه است که عدم تقارن فرضی یا عدم توازن میان نوترینو و ضدنوترینو عملا وجود دارد. با این حال اثبات این مساله نیازمند اطلاعات بیشتر است. با این حال آزمایش‌های مشابه در آمریکا که نتایج آن در همین کنفرانس اعلام شد موید همین تصویر است.
نوترینو چیست؟
نوترینو یک ذره بنیادی تشکیل دهنده کیهان است و به عناصر ریزتر تجزیه نمی شود. وجود این ذره ابتدا در سال ۱۹۳۰ از سوی ولفگانگ پالی پیش‌بینی شده بود و در سال ۱۹۵۵ توسط فردریک رینز و کلاید کوان کشف شد. قبلا تصور می‌شد که نوترینو جرم ندارد، اما اکنون سبک‌ترین ذره دارای جرم شناخته می‌شود. جرم آن ۴ میلیونیم الکترون است. نوترینو دومین ذره فراوان در کیهان است.
هر ۶۰ ثانیه یک میلیارد نوترینوی پرتاب‌شده از خورشید از ناحیه‌ای به اندازه ناخن دست شما رد می‌شود. این ماده به راحتی از زمین رد می‌شود بی‌آنکه به مانعی برخورد کند و برای همین اندازه‌گیری آن بسیار دشوار است. به اصطلاح فیزیکدان‌ها سه طعم مختلف از این ذره وجود دارد: نوترینوی الکترونی، نوترینوی میونی و نوترینوی تائو. هر نوترینو یک همتای ضدنوترینو دارد.
انتهای پیام/
