چین می‌خواهد در کشف یکی از بزرگ‌ترین اسرار فیزیک ذرات پیشگام باشد

آزمایشگاه نوترینو جیانگ‌من (JUNO) که با هزینه‌ای در حدود ۳۱۱ میلیون دلار به مدت بیش از یک دهه درحال ساخت بوده، قرار است سال آینده تکمیل شود. این رصدخانه روی کره‌ای از جنس فولاد ضدزنگ و آکریلیک به عرض حدود ۳۵ متر تکیه دارد که هدف از طراحی آن اندازه‌گیری واحدهای بسیار زیراتمی است که تقریبا با سرعت نور حرکت می‌کنند.

با وجود اینکه نوترینوها در سراسر جهان پراکنده‌اند (گفته می‌شود در هر ثانیه ۱۰۰ تریلیون نوترینو از بدن شما عبور می‌کنند)، اطلاعات اندکی درباره آن‌ها و رفتارشان وجود دارد، زیرا شناسایی آن‌ها بسیار دشوار است.

اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود، فیزیکدانان چینی قصد دارند با کشف اطلاعاتی که به حل معمایی معروف به «سلسله مراتب جرمی» معروف است، تاریخ‌ساز شوند. آن‌ها می‌خواهند زودتر از کشورهای دیگر به این هدف دست پیدا کنند.

وانگ یی‌فانگ، مدیر پروژه JUNO اوایل ماه جاری در جریان بازدید از تأسیسات به خبرگزاری فرانسه گفت برای آن‌ها فقط مقام اول ارزشمند است و مقام دوم موفقیت چشمگیری به حساب نمی‌آید.

کارشناسان سال‌ها پیش تعیین کردند نوترینوها در یکی از سه حالت جرمی قرار می‌گیرند؛ اما وزن آن‌ها از سنگین‌ترین به سبک‌ترین همچنان نامشخص است. اگر پژوهشگران بتوانند این موارد را مشخص کنند، اطلاعات جدید به ایجاد مدل استاندارد کامل‌تری از فیزیک ذرات کمک می‌کند و همچنین دانش ما درباره کارکردهای درونی سیاره‌ها، ستاره‌ها و ابرنواخترها را گسترش می‌دهد.

یافته‌های احتمالی JUNO در زمینه‌ی سلسله مراتب جرمی ممکن است حتی فیزیکدانان را وادار کند تا حقایق علمی ثابت‌شده خصوصا مواردی را که به مکانیک کوانتومی مربوط می‌شود، مورد بازنگری قرار دهند.

پژوهشگران قصد دارند آشکارساز را روی نوترینوهایی متمرکز کنند که از دو نیروگاه هسته‌ای ساطع می‌شوند که حدود ۵۳ کیلومتری دو سمت تاسیسات زیرزمینی قرار دارند. اما حل معمای سلسله مراتب جرمی به سادگی اندازه‌گیری وزن‌های بسیار کوچک آن‌ها نیست. کارشناسان بر این باورند که برای رسیدن به پاسخ‌های نهایی درباره مشکل سلسله مراتب جرمی به حدود شش سال آزمایش و تجزیه‌وتحلیل نیاز است.

در این مدت، انتظار می‌رود پروژه‌های مشابه و جداگانه‌ای در تاسیسات دیگری مانند رصدخانه آیس کیوب ایالات متحده در قطب جنوب و آزمایشگاه سوپر کامیوکانده ژاپن آغاز شوند.

درحالی‌که به‌نظر می‌رسد چین در این زمینه از رقبای خود جلوتر است، پیچیدگی‌های غیرمنتظره پژوهش‌های فیزیک به این معنا است که هر کسی می‌تواند کشف‌کننده معمای سلسله مراتب جرمی باشد؛ به شرط اینکه دانش گسترده‌ای از برخی از پیچیده‌ترین علوم جهان داشته باشد. در این میان دسترسی به کره بزرگ و درخشنده‌ای از فولاد ضدزنگ در زیر زمین احتمالا در رسیدن به این هدف موثر خواهد بود.