الاكتشاف العلمي التاريخي لـ 170 عالمًا من 33 جامعة في 12 دولة: تم ملاحظة أول نيوترينو من نوع تاو، حيث ظهر بين عدة مليارات من مليارات النيوترينوات من نوع Mu المرسلة من CERN
الاكتشاف العلمي التاريخي لتجربة "أوبرا" الموجودة في مختبر تحت الأرض تحت جبل "جران سيسو" في إيطاليا: اكتشف 170 باحثا من 33 مؤسسة في 12 دولة، بعد سبع سنوات من التجربة، أن واحدا من مليارات الميونات العديدة يبدو أن النيوترينوات التي تم إنشاؤها في شعاع CNGS في مجمع مسرع CERN قد حولت جلدها إلى نيوترينو تاو وقد تمت ملاحظتها باستخدام منشأة OPERA التجريبية. ويقول العلماء أن هذا نتيجة للأهمية العلمية التاريخية. إن مراقبة عدد من أحداث نيوترينو تاو الإضافية ضمن كمية هائلة من تفاعلات النيوترينو-مو العادية سيكون الدليل الذي طال انتظاره - على التحويل المباشر لنوع واحد من النيوترينو إلى نوع آخر: الظاهرة المعروفة باسم "تذبذبات النيوترينو".
يوضح البروفيسور يعقوب غولدبرغ من كلية الفيزياء في التخنيون، أحد المشاركين في التجربة: "في بداية القرن العشرين اكتشف العلماء ظاهرة النشاط الإشعاعي. هناك ثلاثة أنواع من المواد المشعة - ألفا وبيتا وغاما. تم تحديد بيتا على أنها ظاهرة انبعاث الإلكترون وأدت قوانين الحفاظ على الطاقة إلى فرضية مفادها أن هناك جسيمًا آخر انبعث، غير مشحون بالكهرباء وله كتلة أصغر من أي كتلة تمكنوا من قياسها وقت. وكان يطلق عليه النيوترينو. في منتصف القرن العشرين، أثبت العلماء وجودها في الطبيعة تجريبيا، وحتى الآن أعطت جميع محاولات قياس الكتلة إجابة (مع مراعاة أخطاء القياس) - صفر. أدت الظواهر المختلفة في الطبيعة، والتي تم تشخيصها في آخر 15 عامًا، إلى فرضية أن الكتلة ليست صفرًا، وقد تم تصميم وبناء وتشغيل تجربة "الأوبرا" لقياس الكتلة بدقة كبيرة، أكثر بكثير مما تم قياس حتى الآن. الآن اتضح أن الكتلة في الواقع ليست صفرًا («قريبة من المؤكد»، ينفي الباحثون ذلك)».
وتظهر الصورة المرفقة آثار جسيمات مشحونة كهربائيا في الكاشف وهو جوهر تجربة "أوبرا". ويطلق مسرّع "سيرن" في جنيف، الذي يبعد عن "أوبرا" 730 كيلومترا، كل 20 ثانية كمية هائلة من جزيئات النيوترينو (آلاف المليارات) التي تستهدف الوصول إلى "أوبرا". يقع تحت جبل جراند سيسو في إيطاليا، على عمق 3000 متر تحت الجبل، على جانب نفق تم تشييده للطريق السريع الذي يربط غرب إيطاليا بشرقها. وبسبب موقعه، فإن المختبر محمي من أي إشعاعات تنشأ في الفضاء.
النيوترينو غير مرئي في الصورة، لأنه غير مشحون كهربائيًا (هذا الكاشف يمكنه اكتشاف الجسيمات المشحونة فقط). ولذلك يتم اكتشاف النيوترينو من خلال نواتج تفاعله مع المادة. والنيوترينو، الذي يظهر كنقطة صفراء على الجانب الأيسر من الصورة، جاء من CERN. وعند النقطة الصفراء اصطدم بنواة مادة فخرجت منها سبعة جسيمات. واحد منهم، الأحمر، قصير جدًا. وهو نوع من الإلكترون يسمى تاو تم اكتشافه عام 1975 وعمره قصير للغاية. لذلك، بعد مسار قصير جدًا، يتحلل إلى جسيم طويل (ابنة) وفوتونين آخرين. يتم إنشاء 2g كتفاعل للفوتون، والذي يتحقق في شكل إلكترونين. 1g هو أيضًا تطبيق للفوتون، وهو أقصر من 2g. "إن الجسيم الأحمر القصير جدًا، والذي يتحلل إلى هذه الأشياء الثلاثة، يسمح لنا أن نفترض بنسبة يقين 98٪ (والتي سيتم تحسينها بشكل أكبر في المستقبل) أن الخط الأحمر القصير هو جسيم تاو، الذي تم إنشاؤه بواسطة جسيم من نوع تاو النيوترينو (نوع آخر من النيوترينو لا يمكنه إنشاء جسيم تاو)" يقول البروفيسور غولدبرغ. "بما أن منشأة سيرن لا تصدر سوى نيوترينوات من نوع "ميو"، فإننا نعتقد أننا وجدنا مثالاً للنيوترينو الذي انبعث في سيرن باعتباره نيوترينو من نوع "ميو"، وغير هويته على طول الطريق وأصبح بمثابة نيوترينو من نوع "ميو". نيوترينو من نوع تاو. وهذا ممكن فقط إذا كانت الكتلة ليست صفرًا. وهذا اكتشاف هائل، حيث أن النظرية بأكملها التي تشرح الكون في الفيزياء والفيزياء الفلكية تعتمد اليوم على فرضية أن الكتلة هي صفر رياضي. والآن يتعين على المنظرين إعادة التفكير في الأسس النظرية لبنية الكون، ويجب على التجريبيين أن يستمروا في محاولة التحقق من هذا الاكتشاف أو رفضه".
تم تدشين التجربة في عام 2006، حيث تم رصد أول نيوترينوات عادية بعد قطع مسافة 730 كيلومترًا من المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (CERN) في فاصل زمني قدره حوالي 2.4 مللي ثانية، وبسرعة الضوء. بعد ذلك، بدأ بحث مكثف للغاية للعثور على الإشارة الصغيرة جدًا والخاصة جدًا المنبعثة من نيوترينو التاو.
وتنفذ شركة OPERA مهمتها من خلال قلبها الذي يتكون من أكثر من 150,000 ألف وحدة صغيرة تسمى "الطوب" يبلغ إجمالي كتلتها 1250 طنًا. يعمل كل لبنة ككاميرا فوتوغرافية متقنة. بفضل هذه الطوب، التي يتم بناؤها من ساندويتش متعدد الطبقات من صفائح الرصاص وفيلم فوتوغرافي خاص، يستطيع علماء OPERA الكشف عن جميع تفاصيل تفاعلات النيوترينوات بمساعدة القياس الدقيق للجسيمات المتكونة في التفاعلات داخل قوالب النيوترينو. قادمة من CERN.
تم تصميم وبناء وتشغيل وإدارة OPERA من قبل فريق كبير من العلماء من جميع أنحاء العالم: بلجيكا وكرواتيا وفرنسا وألمانيا وإسرائيل وإيطاليا واليابان وكوريا وروسيا وسويسرا وتونس وتركيا.
تعليقات 29
مقالة عظيمة، ومكتوبة بشكل جيد. شكرا لك على النشر.
نعم المقال يشرح مسار التجربة بالتفصيل. العنوان أزعجني لذلك قمت بالتعليق.
أوافق على أنه من المهم اختبار طبيعة تذبذبات النيوترينو بدقة، لكنني ما زلت أعتقد أنه من منظور تاريخي، هذه ليست التجربة الرئيسية في أبحاث النيوترينو. كانت تجربة SNO الكندية وتجربتي Super-Kamiokanda وKamLAND اليابانيتين أكثر أهمية في رأيي لأنها قدمت الدليل الأول على تلك التذبذبات.
اسد:
على الرغم من أن العنوان مضلل، إلا أن المحتوى يخبرنا بالضبط بما حدث وسبب أهميته.
وميزة هذه التجربة مقارنة بما تم ملاحظته سابقًا هي أنها تجربة خاضعة للرقابة حيث عرفوا بالضبط نوع النيوترينو الذي تم إنتاجه وأظهروا أن النيوترينو قد غير جلده بالفعل.
أعتقد أن هناك خطأ في العنوان لأنه تم اكتشاف نيوترينو التاو بالفعل في عام 2000:
http://physicsworld.com/cws/article/news/2807
في تجربة الأوبرا، لوحظت تذبذبات النيوترينو - تحول النيوترينو الأيوني إلى نيوترينو من نوع تاو. وهذا بالطبع اكتشاف مهم في حد ذاته، لكنه في الحقيقة لم يفاجئ أحدا لأن ظاهرة تذبذبات النيوترينو قد تم اكتشافها سابقا.
وبالمناسبة، فإن دراسة جسيمات النيوترينو مهمة في فهم العمليات النووية. ويسمح كاشف النيوترينو، على سبيل المثال، بمراقبة نشاط مفاعل ذري من مسافة مئات الكيلومترات. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامها لدراسة النشاط النجمي، والمستعرات الأعظمية، وربما الأهم من ذلك - أنها قد تساعد في فهم الانفجار الكبير بشكل أفضل.
إلى بواسطة مستخدم مجهول (مجهول الهوية)
وفي ردي (رقم 8) لم أشير إليك، بل إلى الأسماء التي ذكرتها: داني ويهودا وروش رفائيم.
والآن أنت، في ردك (رقم 13)، تزعم أن إحدى هذه العناصر الآن، ربما تكون قد قمت بمعالجة التركيز
وكشفت عن الأسماء المتعددة التي تستخدمها. أتوقع منك أن تكون أكثر حذراً قليلاً في المستقبل.
الرد 21 ليس لديك أي كتاب جديد لهاري بوتر لتقرأه؟
التذكير يذكرني بهوجين
العذاب الفرعي لـ CERN في CERN:
فتعجبوا وحدقوا في ألغاز اختفاء الجسيم..
حفروا نفقاً في تتبع مسارات "بلام"
العب بشكل عشوائي واحسب الاحتمالات
اثارة ضجة كبيرة لئلا تكتشف حفرة ضخمة..
كانت خطتهم هي البوب
لكن في أحد أيام السبت.. طبخوا كمية كبيرة من آتوم.
أخيرًا، في زمن أورانوس، كانت هناك دورة صغيرة مدتها سبع سنوات
اكتشفوا في حساباتهم.. "التاو" العظيم. :)
إلى بعلزبول
أشكركم من أعماق قلبي على التعليمات المتعلقة بتكبير الصورة.
لسوء الحظ لم ألاحظ هذا الخيار من قبل.
ودي:
قصة الشمس حقيقية (وهي مذكورة أيضًا في الروابط التي قدمتها)، لكن الاستنتاج حول تباين النيوترينو لا يكون مؤكدًا إلا إذا افترضنا أننا نعرف يقينًا ما يحدث داخل الشمس وفي الطريق بينها وبيننا. . وهذا موقف أقل يقينًا بكثير من الوضع الذي تم إنشاؤه بشكل مصطنع في التجربة الحالية حيث نعرف بقدر أكبر من اليقين ما نقوم به.
ولهذا مكتوب في الرابط الأول الذي قدمته في الرد رقم 11 ما يلي:
في شهر مايو شنومك، أفيد أن فيزيائيين من CERN ومختبر غران ساسو الوطني التابع للمعهد الوطني الإيطالي للفيزياء، قد لاحظوا لأول مرة تحولًا في النيوترينوات؛ دليل على أن لديهم الكتلة.
لا أعلم ما الذي سيسفر عنه هذا البحث، لكني أعلم حجم ما فعله المشككون
في الولايات المتحدة تساءلوا "ماذا سيفعل لنا بحث روبرت جودارد غريب الأطوار؟
على الصواريخ التي تعمل بالوقود السائل؟ - وعلى عكس النازيين، لم يخصصوا المال
العامة لهذه الدراسات؛ من الممكن أن تكون حرب عيلام الثانية أقصر بكثير
وكان من الممكن إنقاذ حياة العديد من الطيارين الأمريكيين لو استثمر الأمريكيون ذلك الحين
ما الذي يمكنهم استثماره في هذا المجال من البحث.
لسوء الحظ بالنسبة لسكان لندن، الذين آمنوا بهذا المجال من البحث
وكما ذكرنا، كان هناك النازيون.
ومن ناحية أخرى، فمن حسن الحظ أن النازيين رفضوا الأبحاث الذرية باعتبارها "علمًا".
"يهودية"، ليس لها قيمة - ولم يستثمروا فيها أموالاً كثيرة، مع أنها أصلية
لقد مرت بأيديهم أول وأهم مياه ثقيلة في العالم في تلك السنوات
بالفعل في بداية الحرب العالمية الثانية.
أريد أن أقول إن التاريخ يثبت ذلك بمجرد طرح السؤال "ماذا سيقدم لنا؟
هذا البحث" دفعه الكثيرون بدمائهم، لذا فهو يستحق التعلم من التجربة المؤلمة والمكلفة
هذا - وعدم تحويل هذا السؤال إلى طريقة تفكير، لأن من لا يتعلم
ومن التاريخ محكوم عليه بدفع أثمان باهظة مقابل الدروس التي سيتلقاها من الواقع نفسه.
حسنا، اكتشاف آخر! إنه يذكرني بداروين بنظريته. ويهمنا حقاً أن أصل الإنسان في التطور هو من القرد. والأكثر سخافة كان هذا اليهودي، حسنًا، ما اسمه؟ نعم، ألبرت، الذي وضع نظريته حول كيفية خلق الكون وجميع أنواع الصيغ الأخرى. حسنا، السحب على المكشوف يحدث فرقا حقا بالنسبة لي!
والأكثر سخافة هو أنني سمعت أن شركات ضخمة تعمل على تطوير محركات مضادة للجاذبية. حسناً، آلة أخرى من شأنها أن تجعل الأشخاص البدينين يبتسمون...
ليس من الواضح بالنسبة لي سبب كون الكشف أعلاه تاريخيًا، وأفترض أن الأمر يتعلق بالعلاقات العامة لتبرير التمويل الضخم في المنشأة. قصة ذبذبات النيوترينو مذهلة بالفعل، لكن تم اكتشافها سابقًا وكانت أساس تفسير لغز عدم وجود النيوترينوات من الشمس. تبدأ القصة بالتجربة المذهلة التي قام بها راي ديفيز وجون باكال اللذان قاما بوضع خزان ضخم للكلور تم دفنه في منجم على بعد كيلومتر ونصف تحت الأرض. يحتوي الخزان على 600 طن من سائل التنظيف (الغني بالكلور) وكانت وظيفته التقاط النيوترينوات من الشمس عن طريق تحويل الكلور إلى أرجون مشع. وأخيرًا، كان عدد النتريت الذي جاء من الشمس وتم قياسه في KDA أصغر بمعامل 3 تقريبًا من الرقم الذي تم الحصول عليه في الحساب. ووجهت اتهامات مختلفة من جهة إلى التجريبيين الذين لا يعرفون كيفية القياس الدقيق وتقييم الأخطاء. ففي نهاية المطاف، من المحتمل أنه في خزان الكلور العملاق ستكون هناك حالات لا حصر لها من النيوترينوات التي يتم ضربها، حيث تتحول ذرة الكلور إلى أرجون مشع عندما تصطدم بالنتريت، ويمكن العثور على ذرات الأرجون في الخزان العملاق. (ذرات واحدة!!!). ومن ناحية أخرى، وجهت اتهامات إلى أصحاب النظريات الذين لا يعرفون كيفية حساب عدد النتريت المتكون في الشمس بشكل صحيح، ثم هناك حاجة إلى نموذج تفصيلي يعتمد على تقديرات عديدة للشمس، فما مدى احتمالية وجود مثل هذا النموذج؟ سوف يكون صحيحا؟ وفي النهاية تبين أن كلا الجانبين كانا على حق. كل ما في الأمر أن بعض النيوترينوات المنبعثة من الشمس تحولت إلى نوع آخر من النيوترينوات (تذبذبات النيوترينو) وبالتالي لم يتم اكتشافها. تم تأكيد تذبذبات النيوترينو تجريبيًا من خلال مقارنة اكتشاف النيوترينو في موجتين على جانبي الأرض. أعطت أجهزة الكشف قراءات مختلفة لأن بعض الأشعة التي مرت عبر الأرض أصبحت من نوع مختلف.
مُنحت جائزة نوبل في الفيزياء لراي ديفيز عن تجربته في النيوترينو. أجريت التجربة الأولى في نهاية الستينيات، وكانت عبقرية التجربة هي كيفية العثور في هذا الوعاء الضخم على ذرة أو ذرتين من الأرجون الناتج عن تفاعل النيوترينو مع الكلور. ويجب العثور على التنظيم بدقة بحيث يمكن مقارنة النتيجة بالتقديرات النظرية! بالمناسبة، هنا في إسرائيل في معهد وايزمان يوجد أحد أعظم خبراء العالم في مجال النيوترينوات، البروفيسور إيلي واكسمان.
بقدر ما أعرف، اقتباس طومسون هو "دعونا نخب الإلكترون عديم الفائدة" أو باللغة الإنجليزية: "دعونا نخب الإلكترون عديم الفائدة"
اكتشاف منعش.
وأتساءل ما هي الأهمية النظرية والفلسفية لهذا الاكتشاف، وكم من الوقت سيستغرق حتى يكون هناك يقين أكثر من 98٪ من الاكتشاف، ونأمل أن يكون ذلك خلال حياتنا.
آسف، تصحيح: لقد كتبت أن هيغز يفتقر إلى الكتلة. وهذا بالطبع غير صحيح، فبوزون هيغز جسيم ثقيل جدًا.
بن نير
لقد أسأت فهمي، وأنا سعيد حقًا بهذا الاكتشاف.
وفي رأيي أن هذه خطوة صغيرة أخرى على الطريق الذي سيوحد القوة الكهربائية الضعيفة مع القوة النووية الشديدة.
يوسي، سيؤدي النقر على المستطيلين اللذين يظهران بجوار تعليق الصورة إلى تكبيرها لك
http://en.wikipedia.org/wiki/Neutrino#Flavor_oscillations
http://en.wikipedia.org/wiki/Neutrino_oscillation
غير واضح
لقد كان نيوترينو التاوني معروفًا منذ فترة طويلة، فما هو اكتشافك؟
ربما الاكتشاف الذي تقصده هو تحول النيوترينوات من نوع معين إلى نوع آخر؟
لماذا الصورة صغيرة جدا؟
في كثير من الأحيان يتم توفير رابط للمقالة الأصلية وبالتالي يمكنك العثور على خيار لتكبير الصورة.
هنا يتحدثون عن الأشياء الموجودة في الصورة (والمعاني) في وصف طويل ومفصل، لكن لا يمكن رؤية أي شيء. حبل. ربما تكون هذه صورة تاريخية (خاصة إذا كانت هناك تأكيدات إضافية لما تم اكتشافه، ولكن حتى لو لم تكن كذلك).
هل يمكنني الحصول على رابط للتكبير؟
إلى المعلقين الساخرين والمتشككين (داني ويهودا وروخا رائيم)
قبل بضعة أشهر استمعت إلى محاضرة عالم الفيزياء البروفيسور مارك كارلينر في جامعة تل أبيب،
في محاضرة في ذكرى البروفيسور أهرون كاتسير. موضوع المحاضرة كان: مصادم الهادرونات الكبير في CERN،
الجسيمات الأولية دون الذرية، والعالم متعدد الأبعاد، وما إلى ذلك.
بالطبع، في بداية المحاضرة، تم طرح مسألة أهمية هذه المجالات المستقبلية
لحياة الإنسان التطبيق والعمل وقابلية الانخراط في هذه المجالات.
وقد جلب الأب كارلينر في هذا السياق اقتباساً من كتابات جي جي طومسون مكتشف الإلكترون.
وفي زمن طومسون، لم يكن الإلكترون مسمى بعد، وكان يسمى بالجسيم الصغير الأصغر من الذرة.
وحتى في زمن طومسون، في النصف الثاني من القرن التاسع عشر، كان هناك كثيرون ممن هاجموا البحث
العلم الحديث في ذلك الوقت، لنفس الأسباب التي نسمعها اليوم مثل: عدم قابلية التطبيق،
هدر المال، الخ. اقتبس البروفيسور كارلينر ما يلي من رسائل جي جي طومسون:
(للأسف، ليس لدي الاقتباس الدقيق وأقوم بإحضار الأشياء من الذاكرة)
"..الجسيم الجديد الذي اكتشفناه صغير جدًا وسريع في حركته، بحيث لا توجد فرصة للإنسان
سيكون قادرًا على رؤيته أو الاستفادة منه عمليًا.
إن اكتشاف هذا الجسيم الصغير له أهمية نظرية فقط..."
أعتقد أن G، G، طومسون يعتقد أيضًا أنه سيتم العثور على استخدامات عملية في المستقبل للجسيم الجديد
الذي اكتشفه، ولكن تحت ضغط الرأي العام الناقد والمعادي، شعر بأنه مضطر إلى تبرير نفسه، وتقزيمه والتقليل من شأنه.
توقعات الجمهور بالفائدة المباشرة للمجتمع والاقتصاد من الاكتشاف العلمي الجديد.
ولا داعي للمبالغة في أهمية اكتشاف الإلكترون لاكتشاف قوانين الكهرباء والمغناطيسية ومساهمتهما
الجبار للتكنولوجيا والمجتمع والرفاهية والتقدم الثقافي في عصرنا.
ولعل الدكتور غالي وينشتاين، باعتباره خبيرا في مجال تاريخ العلوم، يمكن أن يأتي لاحقا،
الاقتباس الدقيق للأشياء، كما كتبها جي، جي، طومسون، وتأتي على الشكر والبركة.
ميو الذي أصبح تاو ؟؟؟؟!!!
وأن أعتقد أنني عشت كل هذه السنوات كذبة...
أن العديد من علماء الفيزياء كانوا على حق….
وأن العديد من علماء الفيزياء كانوا مخطئين..
والأهم من ذلك، أن فهمنا اتخذ خطوة صغيرة أخرى إلى الأمام...
ما أهمية ومعنى هذا الاكتشاف؟
خطوة أخرى على طريق اكتشاف الجسيمات ذات الكتلة الصفرية مثل هيجز!
كم من الممتع.
أقدم صورة جماعية لمائة وسبعين عالمًا مع 12 علمًا يقفون على خلفية جسيم تاو
يمكنك أيضًا إضافة صورة لماو الذي قال كل شيء بالفعل
وفي منتصف الطريق البالغ طوله 730 كم لإقامة شاهد قبر والكتابة عليه بالأحرف الكبيرة:-
"هنا مر تاو بـ 1.2 ثانية بعد أن كان مياو"
هيا، دعونا نذهب إلى النوم
تاو الليل
سابدارمش يهودا
وهذا إهدار كبير للمال لمجرد إهداره
إذا كان هذا صحيحا، فهذا هو أول اكتشاف مهم للألفية الحالية