نوترینوها راز پیدایش کیهان را آشکار می سازند!

بیگ بنگ: دانشمندان و فیزیکدانان مطرح جهان احتمال می دهند نوترینو، پاسخی برای معمای پیدایش کیهان داشته باشد. نتایج آزمایشی که هفته پیش در بیست و هفتمین کنفرانس بین المللی فیزیک نوترینو و اخترفیزیک (نوترینو ۲۰۱۶) ارائه شد می تواند اختلاف بسیار ناچیز میان ماده و پادماده را که باعث پیدایش کیهان شد، توضیح دهد.

430031_620به گزارش بیگ بنگ به نقل از BBC، اگر حدود ۱۳٫۸۲ میلیارد سال عقب برگردیم، جهان در نقطه شروع پیدایش یعنی بیگ بنگ قرار داشت. براساس درک کنونی که با کمک فیزیک داریم، در آن زمان میزان ماده و پادماده یکی بود اما این مشکل بزرگی ایجاد می کند چون وقتی یک ذره از ماده به همتای پادماده اش برخورد می کند هر دو ناپدید می شوند و فقط مقداری انرژی به صورت نور ساطع می شود بنابراین ما نباید اینجا باشیم و جهان نباید حاوی چیزی جز نور باشد. اما یک دهم میلیاردم ماده ای که در بیگ بنگ تولید شد از این تصادم جان به در برده و همین ماده باقی مانده است که همه آنچه را در اطراف خود و در کیهان می بینیم، تشکیل می دهد.

از نوترینو چه می دانیم؟

• 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 پاولی پیش بینی شده بود و در سال ۱۹۵۵ توسط فردریک رینز و کلاید کوان کشف شد.

• قبلا تصور می شد که نوترینو جرم ندارد، اما اکنون سبک ترین ذره دارای جرم شناخته می شود و جرم آن ۴ میلیونیم الکترون است.

• نوترینو دومین ذره فراوان در کیهان است و هر ۶۰ ثانیه، یک میلیارد نوترینوی پرتاب شده از خورشید از ناحیه ای به اندازه ناخن دست شما رد می شود.

• این ماده به راحتی از زمین رد می شود بی آنکه به مانعی برخورد کند و برای همین اندازه گیری آن بسیار دشوار است.

• به تعبیر فیزیکدان ها سه طعم مختلف از این ذره وجود دارد: نوترینوی الکترونی، نوترینوی میونی و نوترینوی تائو. در عین حال، هر نوترینو یک همتای پاد نوترینو دارد.

توضیحی برای تفاوت ماده و پادماده

فیزیکدان ها برای اینکه بدانند چرا این مقدار کم ماده به جا مانده، در جست وجوی تفاوت ناچیز میان ماده و پادماده برآمدند. به نظر می رسد که نوترینو، یک ذره بنیادی تشکیل دهنده ماده که همه جا هست، می تواند این تفاوت را آشکار کند. نوترینو که تحقیقات مربوط به آن منجر به اعطای جایزه نوبل ۲۰۱۵ شد، در سه ‘طعم’ مختلف ظاهر می شود: نوترینوی الکترونی، نوترینوی میونی و نوترینوی تائو. این تغییر طعم به نوسان های نوترونی معروف است.

آشکارساز نوترینوی سوپر- کامیوکانده در ژاپن

آشکارساز نوترینوی سوپر- کامیوکانده در ژاپن

پروفسور هیروهیسا تاناکا از دانشگاه تورنتو و از دست اندرکاران پروژه موسوم به ‘توکای تا کامیوکا’ (T2K) در ژاپن توضیح داد که در این پروژه چگونه در مورد نوسان های نوترینو و معادل پادماده آن تحقیق می شود. وی افزود: «ما در ژاپن از یک شتاب دهنده ذرات برای تولید نوترینویی از یک نوع و پرتاب آن در عرض ژاپن در یک فاصله ۲۹۵ کیلومتری استفاده می کنیم، سپس این ذره در آن سوی کشور در آشکارساز سوپر- کامیوکانده به دام می افتد و مطالعه می شود.»

وقتی این نوترینو به دستگاه ردیابی که در دل معدن متروکه کامیوکا زیر کوه های غرب ژاپن رسید، پروفسور تاناکا و تیم تی۲کی بررسی می کنند که آیا طعم هیچ کدام از ذرات ردیابی شده عوض شده یا اینکه بدون تغییر مانده است. پروفسور تاناکا توضیح داد که سه سال قبل در همین آزمایش مشاهده شده بود که نوترینوی میونی به نوترینوی الکترونی تغییر می کند.

در سال ۲۰۱۴ این تیم آزمایش را عوض کرد تا بتواند پادنوترینو را از این سوی ژاپن به آن سو پرتاب کند. پروفسور تاناکا در توضیح نتایج گفت: «اولین نتایج ما حاکیست که فرآیند نوترینو(نوسان نوترینویی) به دلیلی بیش از فرآیند پادنوترینویی اتفاق می افتد.» این اولین نشانه است که عدم تقارن فرضی یا عدم توازن میان نوترینو و پادنوترینو عملا وجود دارد، اما اثبات این مساله نیازمند اطلاعات بیشتر است. با این حال آزمایش های مشابه در آمریکا که نتایج آن در همین کنفرانس اعلام شد، موید همین تصور است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: BBC

image_pdfimage_print
(21 نفر , میانگین : 4٫67 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=52857

سمیر الله وردی

کارشناس عمران، علاقمند به نجوم، کیهان شناسی، فیزیک و تکنولوژی های جدید می باشد و بعنوان نویسنده علمی- نجومی در وب سایت بیگ بنگ فعالیت می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

۳ پاسخ‌ها

  1. امید شه پور گفت:

    متوجه نشدم نوترنو چطوری راز پیدایش کیهان را اشکار میسازد

  2. پیمان گفت:

    “نوترینو دومین ذره فراوان در کیهان است”
    اولیش چیه؟

  3. پیمان گفت:

    به طور کلی ما هنوز قادر به مشاهده پادماده نشده ایم و به صورت تئوری دربارش اطلاعات داریم ولی در مورد نوترینو پاد ماده وجود داره؟ و چطور نوترینو پادنوترینو با هم واکنش نشان نمیدهند؟ چطور در پرویه T2k از پادماده نوتریوونی استفاده میکنند؟از کجا میاد؟

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *