تغطية شاملة

ألقى الباحثون الضوء على الجسيم الغامض، النيوترينو

T2K هو عبارة عن تعاون بين 500 من كبار العلماء من 12 دولة، الذين اجتمعوا لدراسة جسيم النيوترينو الغامض والمراوغ

حدث النيوترينو في معجل الجسيمات. الصورة: جامعة بيركلي
حدث النيوترينو في معجل الجسيمات. الصورة: جامعة بيركلي

ويقول الدكتور فرانكاكا دي لودوفيكو من مركز كوين ماري لأبحاث فيزياء الجسيمات: "تمر تريليونات من جزيئات النيوترينو عبر أجسامنا كل ثانية، لكننا لا نشعر بها. إنهم يمرون عبر الفضاء وعبر الفضاء دون أن يؤثروا على أي شيء. وهذا ما يجعل دراسة النيوترينوات صعبة للغاية، لكنها مع ذلك تعتبر جسيمات أساسية تلعب دورًا أساسيًا في خلق الكون وفي فهم أصل تكويننا.

يأتي النيوترينو من الفضاء الخارجي، وقد يكون أصله من الشمس، أو من الانفجار الأعظم. ولكن على الرغم من أن كميتها هائلة، فإن تقنيات فهم طبيعتها لم تبدأ في التطور إلا في العقود الأخيرة.

يوضح الدكتور دي لودوفيكو: "تتنبأ النظريات بوجود ثلاثة أنواع من النيوترينوات". "على نحو غير متوقع، تشير البيانات السابقة إلى أن النيوترينوات يمكن أن تغير نفسها من نوع إلى آخر، وهو تمييز يمكن أن يعمق فهمنا للكون."

ويعتزم العلماء إطلاق أقوى حزم نيوترينو تم إنتاجها على الإطلاق في مدار تحت الأرض من الساحل الشرقي لليابان إلى كاشف يقع على الساحل الغربي، حتى يتمكنوا من رؤية ما يحدث للجسيمات أثناء تحليقها عبر مركز المجرة. . هل يغيرون شكلهم؟ وإذا كان الأمر كذلك، فلماذا؟

ويأمل العلماء أن توفر النيوترينوات أدلة لفهم كيفية تطور كوننا مع مرور الوقت، ويمكننا أيضًا التعرف على أحداث الفضاء السحيق مثل المستعرات الأعظم، والمجرات النشطة، وانفجارات أشعة جاما. يمكنهم أيضًا تفسير أكبر لغز في الكون: لماذا يوجد الكثير من المادة والقليل جدًا من المادة المضادة.

يقول الدكتور دي لودوفيكو: "سيعزز T2K قريبًا فهمنا للخصائص الغريبة لجزيئات النيوترينو الغامضة إلى درجة غير مسبوقة. وفي غضون عام تقريباً، سنتمكن من دراسة خصائص النيوترينوات كما لم نتمكن من القيام بها في التجارب الحالية، وهذا سوف يلقي الضوء على المجهول".

لإشعار الباحثين

تعليقات 40

  1. יעל

    بالمناسبة، في رأيي أن نظرية الجسيمات الأولية هي نظرية جمالية وأنيقة تمامًا! وبمساعدة بعض التماثلات الأساسية، فإنه يصف الغابة الكاملة للجزيئات في الطبيعة والتفاعلات بينها (باستثناء الجاذبية).

  2. يتم تحديد القياس إلى تسارعات منخفضة بشكل ملحوظ بواسطة MOND (من خلال ملاءمة الملاحظات). تكمن عظمة هذه النظرية في أنها تقدم مقياس تسارع من لا شيء (على غرار مقياس hbar الذي اقترحه بلانك في ذلك الوقت). عمليًا، المقياس عبارة عن تسارع بمقدار 10 أس
    10 أمتار في الثانية المربعة. وأضاف بيكنشتاين لجعل MOND نظرية نسبية (النسبية العامة).
    متجه عددي وحقل موتر بالإضافة إلى المجال المادي والمجال المتري الذي يظهر في العلاقات العامة.

  3. ودي،

    هل يمكنك توضيح ما تعنيه بـ "التسارعات المنخفضة"، وما هي الحقول التي تضيفها TeVes؟ (بالمناسبة، إذا كنا نتحدث عن الجماليات والأناقة، فإن نظرية الجسيمات لا تلبي التوقعات حقًا)

  4. יעל

    MOND هي نظرية ظاهرية لا تعتمد على مبادئ أساسية. عندما لم تتطابق الملاحظات مع الكتلة المرصودة، حاول العديد من الباحثين تعديل قوانين نيوتن، وكان الافتراض هو أن النظرية تتغير على المقاييس الطويلة.
    لقد كانت هناك العديد من المحاولات الفاشلة عندما افترض الناس أن قوانين نيوتن تتغير بعد مسافة معينة. وأخيرا، كان البروفيسور مردخاي ميلجروم من معهد وايزمان هو الذي أوضح أنه إذا افترضنا أن قوانين نيوتن
    لا يختلف ذلك كدالة للمسافات الكبيرة ولكن كدالة للتسارعات المنخفضة، فمن الممكن الحصول على توافق ممتاز للعديد من الملاحظات التي لم يكن من الممكن في السابق تركيبها إلا في إطار افتراض الكتلة المظلمة.
    كان لدى MOND عدد من المشاكل المتأصلة حتى تصبح نظرية الجاذبية. التصحيحات على MOND للنظرية النسبية التي تسمى TeVeS تم إجراؤها أيضًا من قبل الباحث الإسرائيلي، البروفيسور ياكوف بيكنشتاين، من الجامعة العبرية (الحائز على جائزة إسرائيل وأحد أشهر الفيزيائيين العاملين في إسرائيل). أنا شخصيا لا أحبك
    TeVeS لأنه يبدو لي مرهقًا للغاية ويتطلب عددًا كبيرًا جدًا من الحقول الإضافية، لكن هذه مسألة تفضيل شخصي.
    قاعدة تنص على أن قوانين الطبيعة يجب أن تكون أنيقة أو بسيطة.

  5. ودي،
    أنا لست على دراية بـ MOND، لكنها تبدو وكأنها تجربة فكرية مثيرة للاهتمام، إذا خرج منها أي شيء، فسنكون قد فزنا.

    شبح،
    ليس لدينا حاليًا أي أدوات لمعرفة ما هي المادة المظلمة، ومما تتكون، وكيف تعمل.

  6. ترشيد:
    أفهم من كلامك أن المادة المظلمة هي نوع من المادة التي تخلق الجاذبية مثل النيوترينو، وهو كما قلت مادة أيضًا، لكن كلاهما له كتلة لا يزال من الصعب قياسها بالتكنولوجيا الحالية.
    لذلك من الممكن أن يكون النيوترينو مرتبطًا بطريقة ما بتلك المادة المظلمة (على سبيل المثال، نوع جديد من الجاذبية أو شيء من هذا القبيل) ولكن لا يزال من غير الممكن ربطهما بمساعدة التكنولوجيا أو المعرفة الموجودة؟ أم أنه لا يوجد أي صلة بينهما بالتأكيد؟

  7. ترشيد

    إن مناقشة المادة المظلمة هي انحراف قليلاً عن موضوع المقال، لكن بما أنك سألت فسوف أجيب.

    لا أعرف نظريات تعتبر بديلا جيدا للمادة المظلمة، لكن في رأيي هذا لا يبرر نظرية المادة المظلمة. وكما سبق أن عبرت فإن نظرية الجاذبية تعاني من عدة مشاكل:
    المشاكل النظرية – عدم التوافق مع نظرية الكم.
    مشاكل التوافق للمراقبة على المدى المتوسط ​​(مجموعات المجرات) - عدم تطابق مجال السرعة النجمية
    إلى الكتلة الظاهرة
    مشاكل التكيف للمراقبة على نطاقات واسعة - يبدو الكون كما لو أن توسعه يتسارع مع مرور الوقت

    يمكن معالجة هذه المشكلات من خلال القول بأن المجال النظري الذي يتم فيه الكشف عن المشكلات لا يتعرض للملاحظات وأن تناقضات المراقبة يمكن حلها باستخدام الكتلة المظلمة والطاقة المظلمة.
    في رأيي (وهو رأي الأقلية تجدر الإشارة إليه) تشير المشكلات إلى أن هناك حاجة إلى نظرية جاذبية جديدة.
    وتبدو لي حلول الكتلة المظلمة والطاقة المظلمة مشابهة لاستخدام الموقع قبل أن يأتي أينشتاين بالنظرية النسبية الخاصة.
    إذا كانوا لا يزالون يدفعونني إلى الزاوية (كما حدث بالفعل عدة مرات) أعتقد أن نظرية MOND (التغيير
    قوانين نيوتن) هي بداية في الاتجاه الصحيح. يمكن تفسير مجموعة واسعة من الظواهر باستخدام معلمة واحدة ولا يلزم أي شيء باستثناء معلومات الرصد (يتم مقارنة ذلك بالمادة المظلمة حيث يجب إجراء حساب منفصل لكل مجرة ​​مما يسمح في النهاية بتعديل البيانات). في رأيي، هناك العديد من المقالات التي كتبها بيكنشتاين وميلجروم تؤكد أن توافق MOND مع الملاحظات أفضل من نظرية المادة المظلمة. لدى MOND العديد من المشاكل، لذلك لا أراها بديلاً للمادة المظلمة، ولكنها مجرد خطوة في الاتجاه الصحيح. وفي الختام، عدم وجود معارضة لديك لا يعني أنك على حق.

  8. شبح،

    لم أفهم ماذا تقصد بـ "لا المادة ولا الإشعاع". هناك كتل من المادة المظلمة تتفاعل مع الجاذبية (على غرار المادة العادية)، على سبيل المثال الاختلاط الجاذبية للضوء الذي يمر بها.

  9. صدر:
    كان من المهم جدًا بالنسبة لي أن أعرف ما هو رأيك غير المعقول حول المادة المظلمة.
    أقوم سراً بتجميع إحصائيات عن الرأي العام حول هذا الموضوع.

    الانحرافات التي ذكرتها تسمى "التأثير الرائد" وما زال ليس لها تفسير مرضي.

  10. ترشيد:
    لقد قلت أن النيوترينو هو مادة والبوزون هو إشعاع، فهل هناك احتمال أن المادة المظلمة تربط بطريقة أو بأخرى الإشعاع بالمادة وبالتالي لا يمكن أن تكون مادة ولا إشعاعًا؟

  11. مايكل،

    أعتقد أيضًا أن المادة المظلمة هي أسطورة.
    هناك المزيد من الأساطير في الفيزياء ...

    صدفة،
    قبل بضع سنوات كانت هناك ادعاءات بأن سفن الفضاء التي غادرت النظام الشمسي تصرفت بطريقة غير متوقعة،
    بالرجوع إلى قوانين الفيزياء المعروفة.

    ومن المرجح أن تفسير "نقص المادة" في الكون هو نتيجة لقوانين فيزيائية غير معروفة لنا...

    (وما سبب تلك الانحرافات التي ذكرتها؟).

  12. ودي:
    لم أقصد تحويل المناقشة نحو المادة المظلمة، ولكن ألفت انتباهكم إلى الأدوات التي أرى أنها مشروعة للاستخدام أثناء المناقشة.

  13. מיכאל

    لاحظت أنك لست أنت من طرح موضوع "المادة المظلمة"، فتقبل اعتذاري عن هذا الموضوع، ولكنك من ناحية أخرى طرحت موضوع النيزك وهو من قصة مختلفة تماما. وبالمناسبة، أعتقد أن النقاش بيننا كان موضوعياً وذلك
    من المقبول بالنسبة لك أن هناك نظريات مشروعة أخرى إلى جانب أسطورة "المادة المظلمة" وأنها لم تحسم بعد
    أيهما أفضل إلا حسب التفضيلات الشخصية أو الاجتماعية. وأما التذمر فلا أجد فيه بأسا
    يتم ذلك أيضًا باعتدال بالإضافة إلى الفكاهة، وهذه مرة أخرى مسألة ذوق شخصي في رأيي.

  14. מיכאל
    تفاعل الجاذبية هو التفاعل الوحيد الذي قد يعمل بين اثنين من النيوترينوات.
    وبطبيعة الحال، هناك تفاعلات إضافية بينها وبين الجزيئات الأخرى.
    وبما أنني لست خبيرًا جدًا في نظرية المجال الكمي، ولأن معرفتي بالنموذج القياسي وغرانزياته الطويلة محدودة إلى حد ما، فلا يمكنني أن أعارض ادعاءك، ولكن لا يمكنني أيضًا استبعاد احتمال انتقال الطاقة المعنية إلى طاقة أخرى حبيبات.
    لذلك، سأتبع النهج المعتاد (بين العلماء الذين أعرفهم، عندما يُطرح عليهم سؤال عميق جدًا بحيث لا يمكن الحصول على إجابة فورية) وأكون حذرًا في كلامي.

    تشين تي,
    بالمناسبة، من ردي، لا يمكن فهم سبب الاختلاف بين النتريتات المختلفة، وهذا تعريف "الأجيال" لشحنة رقم اللبتون. الإلكترون هو الجيل الأول، والميون الثاني، والتاو الثالث. في التفاعل الذي يتضمن اللبتونات، يجب الحفاظ على الشحنة الليبتونية وفقًا لكل جيل، لذلك سيتم إنشاء إلكترون مع بوزيترون أو مع إلكترون مضاد النيوترينو، الذي يكون رقمه اللبتوني معاكسًا لعدده.
    وبقدر ما أعرف، فإن أجهزة الكشف لدينا اليوم قادرة فقط على اكتشاف نيوترينوات الإلكترون، ومن هنا قصة إيهود.

  15. ترشيد

    أنا لا أؤمن بأسطورة "المادة المظلمة"، وبالتالي لا أتبع مرشحي "المادة المظلمة".

    מיכאל
    يؤسفني أنك تقوم مرة أخرى بتحويل المناقشة في اتجاه المادة المظلمة. لقد طمحت إلى وقف النقاش السابق لأنك زعمت أنه لا يؤدي إلى أي شيء. مناقشة المادة المظلمة أو النيازك لا علاقة لها بموضوع المقال وتحيرك
    المستجيبون…

  16. تشين تي,

    شكرا لك، يسعدني أن مقالاتي نالت إعجابك.
    لا تتكون النيوترينوات من بروتونات وإلكترونات، ولكنها جسيمات أولية. هناك نيوترينوات الإلكترون، والنيوترينوات الأيونية، والنيوترينوات التوتونية.

    http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%9E%D7%99%D7%95%D7%9F_%D7%94%D7%97%D7%9C%D7%A7%D7%99%D7%A7%D7%99%D7%9D#.D7.97.D7.9C.D7.A7.D7.99.D7.A7.D7.99.D7.9D_.D7.90.D7.9C.D7.9E.D7.A0.D7.98.D7.A8.D7.99.D7.99.D7.9D

  17. محامي الشيطان:
    وحتى لو كان تفاعل الجاذبية مهمًا للغاية، فلن تتشكل أي كتل.
    الشيء الوحيد الذي يمكّن من تكوين التكتلات هو فقدان الطاقة (تحويل الطاقة الحركية وطاقة وضع الجاذبية إلى طاقة أخرى) وعندما يكون هناك تفاعل جاذبية فقط لا يكون هناك احتمال لفقدان الطاقة (باستثناء الخسارة الضئيلة في الجاذبية موجات إذا قبلت وجودها).

  18. تشين تي
    التقدير اليوم هو أن لديهم كتلة. ورغم ذلك فإن كتلتها صغيرة جدًا لدرجة أن أجهزتنا لا تعرف كيفية قياسها، فكل ما تبقى هو وضع حاجز علوي عليها ينتج عن هذه القدرة. يتم إطلاق هذه الجسيمات في عمليات اضمحلال مختلفة للجسيمات الأولية، ويتم التعرف عليها من خلال "الطاقة المفقودة" في التجربة (أي أن طاقة المنتجات أقل من طاقة المواد المتفاعلة) وليس عن طريق أي توقيع آخر في الكاشف. وبما أن كتلتها صغيرة حقًا، ولا يزال يتعين عليها الحصول على ما يكفي من الزخم لموازنة التفككات، فإن زخمها يكون دائمًا كبيرًا جدًا، وبالتالي يتم إطلاقها بسرعة كبيرة (قريبة من سرعة الضوء). يقودهم.
    "إنها لا تشكل كتلًا" المعنى هو أن التفاعل الوحيد الذي يمكن أن يوجد بينهما هو الجاذبية (وليس أي قوة أخرى معروفة)، نظرًا لأن كتلتها صغيرة جدًا فإن هذا التفاعل ضعيف جدًا وبالتالي لن "تتخثر".
    لم أفهم لماذا تسمي "تركيب البروتون والإلكترون". النيوترينوات التي هي لبتونات لها خاصية كمومية (تشبه، على سبيل المثال، الشحنة الكهربائية أو الدوران) تسمى "شحنة الليبتون" وهي تفصل بين النيوترينوات الثلاثة. واللبتونات الأخرى (إلكترون ميون وتاو) تمتلك هذه الخاصية أيضًا، مع قيم مشابهة لتلك التي سيستقبلها النيوترينوات، مما يجعلنا نعرّف بـ"نيوترينو الإلكترون" النيوترينو الذي تكون قيمة "نكهته" هي نفسها قيمة النيوترينو. إلكترون.

  19. يائيل، كالعادة مقالاتك مبتكرة ورائعة ومثيرة للاهتمام.
    ويقال هنا أن هناك ثلاثة أنواع من النيوترينوات وأنها لا تشكل كتلاً. هل تختلف عن بعضها البعض حسب تركيبها "البروتون-الإلكترون"؟ ما الذي يدفعهم من مكان إلى آخر؟

  20. ودي:
    إن الماتشو ليس لها أي أهمية لأنها مادة باريونية عادية وسوف تسقط علينا أيضًا شهب من مادة باريونية.
    ليس من المفترض أن تقوم WIMPS بتكوين نيازك أيضًا، لأنه إذا كان التفاعل بأكمله بسبب الجاذبية فلن يكون هناك أي تجمع للكتل.
    على أية حال - المناقشة برمتها غير ضرورية إذا قلت أن قضية النيزك كانت مجرد إزعاج من جانبك، لأن هذا كل ما كنت أحاول المطالبة به في المقام الأول. وطبعا السؤال ما محل الانزعاج في نقاش موضوعي ينبغي برأيي أن يكون لائقا ولا يعمل بأسلوب "الناجح" على أمل ألا يلاحظ الطرف الآخر أن هذا جدال الذي يعرفه الكاتب أيضًا أنه خطأ.

  21. יעל

    خلاصة القول هي أن الكتلة المقدرة للنيوترينو ليست كافية لإنشاء الكمية المطلوبة من المادة المظلمة
    ويعتقد الباحثون أن النيوترينوات قد تحل جزءًا (حوالي 10%) من مشكلة الكتلة المظلمة.

    מיכאל
    على عكس "المادة المظلمة" فإن النيوترينو بالكاد يؤدي تفاعل الجاذبية، والتفاعل بين النيوترينو والنيوترينو لا يكاد يذكر، لذلك حتى لو كان لديه آلية لإزالة الحرارة (الطاقة الحركية) فإنه لن ينتج كتل.
    من ناحية أخرى، كانت المقترحات الخاصة بـ "المادة المظلمة" في ذلك الوقت تتضمن أيضًا مقترحات مثل MACOs وWIMPs، وكانت الشرائح المقدمة فيها دائرية للغاية. كما ذكرنا سابقًا، كانت مشكلة النيزك مجرد إزعاج من جهتي.

  22. شبح،

    النيوترينوات هي لبتونات (أو فرميونات = مادة)، في حين أن هيجز عبارة عن بوزون (إشعاع). من المفترض أن بوزون هيغز يعطي الجسيمات كتلتها.

    ودي،
    لماذا تم رفض الفرضية القائلة بأن النيوترينوات هي مادة مظلمة؟

  23. وحتى هذا الكاشف (الذي يبلغ وزنه مئات الأطنان) لا يكتشف سوى نسبة ضئيلة من مليارات النيوترينوات التي تمر عبره طوال الوقت.
    إرسال؟
    لا يوجد احتمال!

  24. تقول ويكيبيديا
    "يحتوي كاشف النيوترينو على مئات الأطنان من المواد" صحيح أن هذا غير عملي على أقل تقدير ولن يتمكن مولد النيوترينو من وضعه في سيارة صغيرة الحجم حتى مع عدم استخدام اليدين.
    لكن الاتجاه إيجابي.

  25. إذا قاموا بتطوير أجهزة إرسال وكاشفات مدمجة تستخدم النيوترينوات، لأنهم لن يعودوا بحاجة إلى أقمار الاتصالات الصناعية. سيكون بمقدوره نقل الرسائل مباشرة عبر الأرض بكل راحة وكفاءة دون تدخل.

  26. ودي:
    انها ليست نفس الوزن.
    أنت تعبر عن نبوءة مزحة لا علاقة لها بمناقشتنا.
    لقد أوضحت لك أنه بالإضافة إلى التفسيرات النظرية التي قدمتها بالفعل في الماضي، فإن الادعاء الذي قدمته بالفعل ليس فقط أنه لا يوجد أساس، ولكن كان يجب أن تطالب به بنفس القدر باعتباره "دليلًا" على عدم وجود أساس. ليست جزيئات النيوترينو.

  27. وبالمناسبة، فقد مُنحت جائزة نوبل في الفيزياء لراي ديفيس عن تجربته في النيوترينو. التجربة الأولى أجريت في نهاية الستينات ولاكتشافه من النيوترينو المراوغ استخدموا خزانا يحتوي على 600 طن من سائل التنظيف (الغني بالكلور) وتم دفنه في منجم على عمق كيلومتر ونصف تحت الأرض. وكان من التجربة كيفية العثور في هذا الخزان الضخم على ذرة أو ذرتين من منظمة تكون نتيجة تفاعل النيوترينو مع الكلور ويجب العثور على هذا التنظيم بدقة بحيث يمكن مقارنة النتيجة بالتقديرات النظرية!

  28. إلى شبح

    وعندما اكتشفوا أن النيوترينو لديه كتلة مختلفة عن الصفر، تم الافتراض بأنه يشكل المادة المظلمة، ولكن في النهاية تم رفض هذه الفرضية.

  29. إلى مايكل

    وبنفس الوزن، حرفيًا، ربما يومًا ما سيتم اكتشاف أيضًا أن الكتلة المظلمة ليس لها كتلة...

  30. لقد كان النيوترينو محور أحد الألغاز التي ابتليت بها الفيزياء الفلكية لأكثر من أربعين عامًا. سر عدم وجود النتريت من الشمس. ولأكثر من أربعين عامًا، كان عدد النتريت الذي يأتي من الشمس ويتم قياسه في KDA أقل مما تم الحصول عليه في الحساب. ووجهت اتهامات مختلفة من جهة إلى التجريبيين الذين لا يعرفون كيفية القياس الدقيق، ومن جهة أخرى إلى المنظرين الذين لا يعرفون كيفية حساب عدد النتريت المتكون في الشمس بشكل صحيح.
    تم حل اللغز أخيرًا واتضح أن أيًا من الطرفين لم يكن مخطئًا. النيوترينوات، على عكس ما كان يعتقد، لديها كتلة صغيرة ولكن ليست صفر، مما يسبب الانتقال بين الأنواع الثلاثة من النيوترينوات وبما أنه تم قياس نوع واحد فقط في وحدة CDU، أصبحت النيوترينوات المفقودة نيوترينوات من نوع مختلف (تأتي النيوترينوات في ثلاثة أنواع). تجدر الإشارة إلى أنه لغرض الشرح، يلزم إجراء تعديل (صغير) على نموذج الجسيمات الأولية، وهو النموذج القياسي. بالمناسبة، أحد أعظم الخبراء في العالم في مجال أبحاث النيوترينوات موجود هنا في إسرائيل في معهد وايزمان، البروفيسور إيلي واكسمان.

  31. ولمزيد من المعلومات هناك رابط لإعلان الباحثين، ومن هناك يوجد أيضا رابط لجامعة كوين ماري في لندن.

  32. لم أفهم بنيت المنشأة؟ وإذا كان الأمر كذلك فما هو الحجم؟القليل من المواصفات الفنية، بما في ذلك الشرح النظري للجسيم دون معلومات.هذه المقالة لا معنى لها على الإطلاق.أتمنى أن يتم قبول النقد بالتفهم.

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.