سالروز تولد آرتور بی مک‌دانلد
وی که دانشمندی در زمینه اخترفیزیک است، در سال ۲۰۱۵ به همراه تاکاکی کاجیتا، فیزیکدان ژاپنی برنده جایزه نوبل فیزیک شد. این جایزه، صد و نهمین جایزه نوبل فیزیک بود که توسط آکادمی سلطنتی علوم سوئد به این دو دانمند کانادایی و ژاپنی اهدا شد. این جایزه به خاطر کشف جِرم‌دار بودن نوترینوها به این دو فیزیکدان اهدا شد. این کشف برای فیزیک پایه یک کشف تاریخی بود.
مدل استاندارد فیزیک در مورد درونی‌ترین عملکرد ماده بسیار موفق نشان داده بود و در برابر همه چالش‌های تجربی برای بیش از دو دهه مقاومت کرده بود. اما از آنجایی که بر اساس این مدل، نوترینوها جرم ندارند، رصدهای جدید نشان داد که مدل استاندارد نمی‌تواند نظریه کاملی در مورد اجزای بنیادین جهان ارائه کند. آکادمی نوبل درباره علت اهدای این جایزه اعلام کرد که این کشف درک ما را از کارکرد ماده دگرگون ساخته و می‌تواند در برداشت ما از کائنات نقشی حیاتی داشته باشد. آرتور بی مک دانلد پیش‌تر نیز برنده جایزه مدال بنجامین فرانکلین (مؤسسه فرانکلین) شده بود. به گفته پرفسور مک‌دانلد قطعا در جریان تحقیقات در این زمینه، لحظه «کشف بزرگ» هم وجود داشت و آن زمانی بود که مشاهده شد که نوترینوها در مسیر حرکت از خورشید به زمین از یک نوع به نوع دیگر تغییر شکل می‌یابند. پس از فوتون‌ها یا همان ذرات نور، نوترینو ها بیشترین ذرات در کل کیهان به شمار می روند و زمین را به طور مداوم بمباران می کنند.
دل هر ذره را که بشکافی
نوترینو (neutrino) یک ذره بنیادی است که از نظر الکتریکی خنثی بوده و به ندرت وارد برهمکنش می‌شود اما معمولاً با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کند. اين ذره عجيب و مرموز قادر است از درون مواد تقریباً بدون هیچ برهمکنشی عبور كند.
برندگان نوبل، آرتور بی مک‌دانلد و تاکاکی کاجیتا، استادان برجسته دانشگاه‌های کویینز و توکیو اما كشف كردند كه اين ذره كوچك،خنثي و همچنين مرموز تغيير هويت مي‌دهد. دهها سال معماي نوترينو ذهن فيزيكدان‌ها را مشغول به خود كرده بود. بسیاری از نوترینوها در واکنش بین تابش کیهانی و جو زمین ایجاد می‌شوند. سایر آن‌ها در اثر واکنش‌های هسته‌ای درون خورشید تولید می‌شوند. هزاران میلیارد نوترینو در هر ثانیه از درون بدن ما عبور می‌کنند و تقریبا چیزی نمی‌تواند جلوی عبور آن‌ها را بگیرد. نوترینوها دست‌نیافتنی‌ترین ذرات بنیادی طبیعت هستند.
از آنجایی که نوترینوها بار الکتریکی ندارند، تحت تأثیر نیروهای الکترومغناطیس قرار نمی‌گیرند. نوترینوها تنها تحت تأثیر نیروی هسته‌ای ضعیف که در مقایسه دارای بُرد بسیار کوتاه‌تری از نیروی الکترومغناطیس است، قرار می‌گیرند. بنابراین قادر هستند مسافت‌های بسیار طولانی را درون مواد بدون برهمکنش طی کنند.
نوترینوها؛ پلی از کانادا تا ژاپن
آرتور بی مک دونالد در کانادا توانست ثابت کند که نوترینوها از خورشید در مسیر خود به سمت زمین ناپدید نمی شوند. بلکه زمانی که به "رصدخانه سادبری نوترینو" می رسند، هویت دیگری می گیرند. کاجیتا نیز در ژاپن کشف کرد نوترینوها از جو (اتمسفر) در مسیر خود به رصدخانه نوترینوی «سوپر کامیوکانده» در ژاپن، تغییر هویت می دهند. هر دو این دانشمندها اما توانستند یک مسئله را ثابت کنند که نوترینوها تغییر هویت می‌دهند و بر خلاف آنچه برخی تصور می‌کردند دارای جرم هر چند اندک هستند.
این کشف تبدیل به نقطه عطفی درتاریخ فیزیک شد و باعث شد تا دید فیزیکدان‌ها به کل تغییر کند. تاکاکی کاجیتا و آرتور مکدونالد پدیده جدید نوسان نوترینو را شناسایی کردند که تحولی اساسی در فیزیک ذرات بنیادی محسوب می‌شود.
مهرداد نصرتی
No tags for this post.
