جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2015 تعود للعالمان الياباني تاكاكي كاجيتا والكندي آرثر بي ماكدونالد

أعلنت الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم في ستوكهولم الثلاثاء الموافق ل 6   أكتوبر 2015 فوز الياباني تاكاكي كاجيتا Takaaki kajita من جامعة طوكيو والكندي أرثر بي ماكدونالد Arthur B. McDonald من جامعة كوينز بجائزة نوبل للفيزياء لعام 2015 .

وأوضحت الوكالة ان العالمان إستحقا  الجائزة البالغة قيمتها 962 ألف دولار لاكتشافهما ان جسيمات النيوترنيو (وهي جسيمات أولية)  ذات كتلة. وأضافت أن هذا الاكتشاف « قد غير من فهمنا لكيفية عمل الجسيمات الداخلية للمادة وبرهن على انه أمر جوهري بالنسبة لنظرتنا إلى الكون ».

وقام العالمان بعدة تجارب رئيسية حول النيوترينو وتوصلوا إلى اكتشاف ظاهرة جديدة تتعلق « بذبذبات جسيمات النيوترينو » والتي تدل على أن للنيوتريونات كتلة ، وبهذا الإكتشاف تمكنوا من فك لغز حير العلماء منذ الستينات 

والنيوترينو هو جزيء أولي من المادة يشبه بـ »الشبح » أو « الحرباء » إذ من الصعب جدا رصده لكونه مجرد من اية شحنة كهربائية مع أن وجوده في الكون أكثر بمليار مرة من كل من مكونات الذرة. 

قدم تاكاكا كاجيتا إكتشافه بأن النيوتريونات الموجودة في الجو تتحول بين هيئتين مختلفة في تجربته التي اجراها على كاشف Super-Kamiokande في اليابان. في نفس الوقت هنالك مجموعة ابحاث في كندا بقيادة ارثر بي ماكدونالد يمكن ان تبرهن على ان النيتريونات القادمة من الشمس لا تختفي في طريقها الى الارض, بل يتم التقاطها بهيئات مختلفة عند وصولها للمرصد النيوتريوني سيدبيري Sudbury Neutrino Observatory في كندا.

وقال مكدونالد في مؤتمر صحفي في ستوكهولم بالتليفون « نعم أنها لحظة وجدتها فيما يتعلق بهذه التجربة عندما أمكننا رصد انه يبدو أن النيوترينو يتغير من طور إلى آخر وهو ينطلق من الشمس إلى كوكب الأرض ».

وبهذا يبدوا أنه قد تم حل لغز النيوترينو الذي حيّر الفيزيائيين لعقود من الزمن, وبالمقارنة مع الحسابات النظرية لعدد من النيوتريونات, تبين انه حوالي ثلثي عدد النيوتريونات كانت مفقودة في القياسيات التي تجرى على الارض, فأكتشفت التجربتين بان النيوتريونات تمتلك هوية متغيرة. ادى الاكتشاف هذا الى استنتاج بعيد المدى بان النيوتريونات, (التي كانت تعتبر عديمة الكتلة),  يجب ان تمتلك بعض الكتلة مهما كانت صغيرة.

ووصفت الأكاديمية هذا الإكتشاف ب  » الإكتشاف التاريخي  » .. لأنه سيغر الكثير من المفاهيم في فيزياء الجسيمات التي طالما إعتبرت النيوتريونات عديمة الكتلة . وبالتالي النموذج المعياري لفيزياء الجسيمات الذي يصف سلوك الجسيمات دون الذرية والذي كان صامدا وناجحا  لأكثر من عشرين عاما سيتعرض لبعض الخلل والعيوب لكونه سيتعامل مع حقيقة مفادها ان للنيوترينو كتلة بعد ان كان هذا النموذج المعياري المعمول به الى حد الان يعتبر النيوتريونات عديمة الكتلة   

وبالتالي يعد هذا الإكتشاف إكتشافا رائعا وسيعطي أفاقا كبيرة لإعادة النظر في بعض المسائل وتصويبها . 

وللإشارة يتم انتاج النيوتريونات من التفاعلات الحاصلة بين الاشعة الكونية والغلاف الجوي للارض, وكذا من التفاعلات النووية في باطن الشمس. في كل ثانية, تتدفق آلاف المليارات من النيوتريونات خلال اجسامنا, ولا يمكن لأي شي إيقافها من المرور,فالنيوتريونات هي الاكثر عدداً في الكون كله, من بعد الفوتونات (جسيمات الضوء), لذا فان الارض تُقصف باستمرار بالنيوتريونات.. لا تزال التجارب مستمرة  في جميع أنحاء العالم لغرض إلتقاط النيوتريونات ودراسة خصائصها بشكل أفضل وأعمق وقد تؤدي الى تغيير مفهومنا الحالي لتركيب وبنية  الكون ومستقبله حتى .

إعــداد : رشيــد جنــكـــل 

المصادر : المصدر 1 ، المصدر 2 ،