چرا می خواهیم نوترینوها را پیدا کنیم؟
بیگ بنگ: نوترینوها یکی از فراوان‌ترین ذرات موجود در جهان هستند، اما ماهیت گریزانی دارند. جستجو برای یافتن آنها شاید یک فعالیت نظری به نظر برسد، اما این ذرات پاسخ ِ برخی از مهمترین پرسش‌های فیزیک را در خود نهفته دارند.
به گزارش بیگ بنگ، شناسایی این ذرات دشوار است. در واقع، آنها به قدری گریزان هستند که فیزیکدانان سرتاسر دنیا نمی توانند به سادگی از کنارشان عبور کنند. در سال گذشته، دو آزمایش به انجام رسید که بر شدت توجهات به این ذرات حکایت دارد. نوترینوها ذرات زیراتمی هستند که شباهت زیادی به الکترون‌ها دارند، اما فاقد بار الکتریکی می باشند. جرم آنها به قدری کم است که دانشمندان حدس می زنند حتی صفر باشد! آنها برهمکنش چندانی با ماده ندارند و همین عامل شناسایی آنها را با دشواری روبرو می سازد.
توضیحات فوق شاید این سوال را در ذهن شما به وجود بیاورد: چرا دانشمندان به دنبال نوترینوها هستند؟ دلیلش این است که نوترینوها می توانند سرنخ‌هایی دربارۀ رویدادها و فرایندهای ایجاد کننده آنها به ما بدهند؛ رویدادهایی که محققان قصد دارند به آنها پی ببرنند. «ناتانیل بودن» دانشمند در آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور گفت: «نوترینوها اطلاعات ارزشمندی دربارۀ چگونگی شکل‌گیری جهان به ما می دهند. در واقع هیچ راه دیگری برای پاسخگویی به این حجم از سوالات وجود ندارد.»
کارشناسان جستجو برای این ذرات را با کار باستان‌شناسان برای بازسازی آثار هنری ماقبل تاریخ مقایسه کرده‌اند تا دریابند حیات در آن زمان چگونه بوده است. درک بهتر از نوترینوها می تواند رازهایی را دربارۀ سایر عناصر اخترشناسی و فیزیکی برملا کند؛ از چیستی ماده تاریک گرفته تا چگونگی انبساط کیهان. پس دانشمندان متقاعد شده‌اند که مطالعه این ذرات ارزش بالایی دارد و درصدد سرمایه‌گذاری در پروژه‌های بزرگ مقیاس هستند تا به درک بهتری از این ذرات دست یابند. آزمایش «COHERENT» در آزمایشگاه ملی «Oak Ridge» حاوی ۵ آشکارساز ذرات است که هر کدام به اندازۀ یک قوطی سیر هستند. این آشکارسازها برای مشاهده مستقیم برهمکنش میان نوترینوها و هسته‌های اتم طراحی شده‌اند. آزمایش دیگری موسوم به «PROSPECT» به اندازه‌گیری بهتری از نوترینوها می پردازد.
رصدخانه نوترینوی آیس‌کیوب، آزمایشگاهی در دل یخچال‌های قطب جنوب
سایر آزمایشات بزرگ در جاهایی نظیر قطب جنوب از دستگاه‌ها و سیستم‌های بزرگتری برای ردیابی آثار این ذرات رازآلود استفاده می کنند. اگرچه این پروژه‌ها کوچکترین آشکارسازهای نوترینوی جهان را تشکیل می دهند، اما به اکتشافات مهمتری دست پیدا کرده‌اند. سال گذشته، محققان فعال در دو پروژه مقاله‌ای را در رابطه با برهمکنش‌های میان دو نوترینو در مجله معتبر ساینس منتشر کردند. این دو ذره دهه‌ها قبل پیش‌بینی شده ولی مشاهده نشده نبودند. ما نمی دانیم این آزمایشات چقدر هزینه در پی دارند، اما شاید بگویید بهتر بود این مقدار هزینه صرف کارهای با ارزش‌تری نظیری پیشرفت علم پزشکی یا مبارزه با تغییرات آب و هوایی می شد.
شاید نوترینوها به مانند خبر کشف روشی برای درمان سرطان جنجال به پا نکنند. اما درک آنها کلیدی برای درک کیهان است. نوترینوها می توانند به ما در شناسایی سایر نیروها در کیهان کمک کنند که هنوز قادر به شناسایی یا درک آنها نشده‌ایم. آنها می توانند اطلاعاتی را درباره هسته چگال‌ترین ستارگان به ما بدهند و شاید روزی به کشف اجرام اخترفیزیکی تازه‌ای منجر شوند. اگر سر از ماهیت نوترینوها در آوریم، شاید بتوانیم برخی از اساسی‌ترین سوال‌ها در دنیای فیزیک را پاسخ بدهیم.