برندگان جایزه‌ی نوبل فیزیک سال ۲۰۱۵ معرفی شدند

جایزه‌ی نوبل فیزیک سال ۲۰۱۵ به «تاکاکی کاجیتا» (Takaaki Kajita) و «آرتور مک‌دونالد» (Arthur McDonald) رسید. این دو، تغییر «طعم نوترینوها» را کشف کردند. به بیانی دیگر، فهمیدند که نوترینوها جرم دارند.

نوترینوها نوعی ذرات زیر اتمی هستند که همه‌جا وجود دارند، ولی تقریبا فاقد جرم هستند و به ندرت با ماده وارد برهمکنش می‌شوند. کاجیتا و مک‌دونالد، با استفاده از آزمایشگاه‌هایی که برای مطالعه‌ی نوترینوها در ژاپن و کانادا ساخته شده، توانستند مطالعات مهمی درباره‌ی نوترینوها انجام دهند. آن‌ها نشان دادند نوترینوها که در سه طعم وجود دارند، می‌توانند از یک طعم به طعم دیگر تغییر ماهیت بدهند و این بدین معنیست که آن‌ها دارای جرم هستند.

مک‌دونالد و کاجیتا نشان دادند که نوترینوها دارای جرم هستند

طبق اعلامیه‌ی رسمی بنیاد نوبل، آن‌ها این جایزه را برای «کشف نوسان نوترینوها، که نشان می‌دهد نوترینوها دارای جرم هستند دریافت کردند.» کاجیتا در دانشگاه توکیو و مک‌دونالد در دانشگاه کویین کانادا کار می‌کنند. «گوران هانسون» (Goran Hansson) از آکادمی علوم سوییس که از داوران نوبل است می‌گوید: «برندگان جایزه‌ی امسال، شناخت ما از هویت یکی از وافرترین چیزهایی که در جهان وجود دارد را تغییر می‌دهد.» دکتر مک‌دونالد می‌گوید: «خوشبختانه من همکاران زیادی دارم که جایزه را با آن‌ها سهیم هستم. آن‌ها تلاش زیادی برای بدست آوردن این نتایج انجام دادند.»

آزمایشگاه سوپرکامیوکانده‌ی ژاپن، در عمق ۱۰۰۰ متری زمین قرار دارد و به رهگیری نوترینوها می‌پردازد

نوترینوها به راحتی از درون ماده، از جمله بدن ما رد می‌شوند و هیچ نشانی از خود بر جای نمی‌گذارند. آن‌طور که در سال ۱۹۳۰ پیشنهاد و در سال ۱۹۵۰ برای دانشمندان محرز شده بود، نوترینوها فاقد جرم بودند. با این حال مشکل این‌جا بود که دانشمندان فهمیدند دو‌-سوم نوترینوهایی که برای مثال در خورشید تولید می‌شوند، به یکباره در مسیر گم می‌شوند. یک راه حل این بود که در نظر می‌گرفتیم نوترینوها دارای طعم‌های مختلف هستند. در اواخر دهه‌ی ۹۰ میلادی، تاکاکی کاجیتا با پژوهش‌هایی که در آزمایشگاه «سوپرکامیوکانده» (Super Kamiokande) در ژاپن انجام داد، این نظریه را تایید کرد. تقریبا هم‌زمان، مک‌دونالد رفتار نوترینوهایی که از خورشید می‌آمدند را در کانادا بررسی می‌کرد. گروه او متوجه شدند که نوترینوها در راه، تغییر ماهیت یا تغییر طعم می‌دهند. اگر نوترینوها تغییر طعم می‌دهند، بدین معنیست که دارای جرم هستند. این کشف به دانشمندان کمک می‌کند بتوانند روند تکامل کیهان و نیز عملکرد خورشید را بهتر درک کنند. در ضمن می‌تواند به آن‌ها در ساخت نیروگاه‌های همجوشی هسته‌ای بهتر روی زمین کمک کند.

نوترینوی اسرار آمیز

• نوترینو پس از فوتون‌، فراوان‌ترین ذره‌ی جهان است.
• نوترینو در زبان ایتالیایی به معنی «ذره‌ی کوچک خنثی» است و در سال ۱۹۳۰، برای نخستین بار ولفگانگ پائولی نظریه‌ی آن را داد.
• نوترینو فاقد بار الکتریکی است و می‌توان آن را در واکنش‌های هسته‌ای و بعضی زنجیره‌های فروپاشی رادیواکتیو بوجود آورد.
• نوترینو به ندرت با دیگر ذرات یا ماده وارد برهمکنش می‌شود.
• نوترینو دارای سه نوع یا سه «طعم» است که شامل میوئون، تاو و الکترون می‌شود.
• این طعم‌ها می‌توانند نوسان کنند؛ بدین معنی که یک طعم تبدیل به طعمی دیگر شود.
• نوترینوهای موجود در کیهان از زمان مهبانگ بر جای مانده‌اند. بسیاری دیگر، در واکنش هسته‌ای درون ستارگان تولید می‌شوند.

دکتر کاجیتا و دکتر مک‌دونالد، به صورت مشترک جایزه‌ی ۹۶۰ هزار دلاری نوبل را برنده شدند. از سال ۱۹۰۱ تا کنون، ۲۰۱ نفر برنده‌ی جایزه‌ی نوبل فیزیک شده‌اند که دو نفر از آن‌ها زن بوده‌اند. از افراد مشهوری که جایزه‌ی نوبل برده‌اند می‌توان به «نیلز بور»، «ماری کوری» و «آلبرت انشتین» اشاره کرد. دیروز، نوبل پزشکی اهدا شد و فردا برندگان نوبل شیمی اعلام می‌شوند.

منبع: BBC, Washington post, NyTimes