نوترینوها و انرژی تاریک

طبق فرضیه تازه ای مهم ترین معماهای فیزیك در دهه گذشته، یعنی جرم نوترینوها و آهنگ فزاینده انبساط جهان به ذرات زیر اتمی ای به نام اكسلرون مربوط می شود. شاید بتوان دو دستاورد بزرگ فیزیك در دهه ی گذشته را مربوط به كیهان شناسی دانست، یكی اینكه نوترینوها (ذرات زیراتمی بسیار كوچك) جرم ناچیزی دارند كه البته هنوز اندازه گیری نشده است و دیگری اینكه سرعت انبساط عالم در حال حاضر در حال افزایش است. سه فیزیكدان در دانشگاه واشنگتن معتقدند كه این دو كشف هر دو به گونه ای به ناشناخته ترین پدیده ی كنونی در عالم، یعنی انرژی تاریك مرتبط است - ما هنوز به درستی آن را نمیشناسیم، تنها می دانیم عاملی است كه بر ضد گرانش، سبب سرعت بخشیدن به انبساط عالم می شود- آنها معتقدند همه چیز زیر سر ذره زیراتمی دیگری است كه تاكنون مورد توجه قرار نگرفته است و آن را " اكسلرون (Acceleron)" (شتابگر) نامیده اند. انرژی تاریك در عالم اولیه چندان قابل توحه نبوده است اما در حال حاضر ۷۰درصد عالم را اشغال كرده است. شناخت انرژی تاریك به ما كمك می كند تا بدانیم چرا در زمان دوری در آینده عالم آن چنان وسعت پیدا می كند كه دیگر هیچ كهكشانی در آسمان شب دیده نشود و آیا این انبساط تا ابد و بی نهایت ادامه خواهد داشت؟ در نظریه ی جدید مطرح شده نوترینوها تحت تأثیر نیروی جدیدی كه از برهمكنش آنها با اَكسِلِرون ها ناشی می شود قرار می گیرند این- نیرو سبب می شود كه نوترینوها از هم فاصله بگیرند. درست مثل اینكه یك تكه كش را از دو طرف بكشیم، هر چقدر بیشتر كشیده شود، انرژی بیشتری را در خود ذخیره می كند- در هر ثانیه تریلیونها نوترینو در كوره ی هسته ای ستاره ها از جمله خورشید ما ساخته می شوند.آنها در همه جای عالم جریان پیدا می كنند و میلیاردها نوترینو از هر نوع ماده ای، حتی بدن شما بدون هیچ برهمكنشی عبور می كنند. نوترینوها بار الكتریكی ندارند و جرم آنها هم آن قدر ناچیز است كه هنوز اندازه گیری نشده است. آن نیلسون یكی از ارائه دهندگان نظریه ی جدید معتقد است برهمكنش میان اكسلرونها و ذرات دیگر از این هم ضعیف تر است، برای همین این ذرات تاكنون آشكار نشده اند. البتّه نیرویی كه این ذرات بر نوترینوها وارد می كنند، آنها را تحت تأثیر قرار می دهد و به این ترتیب باید بتوان وجود چنین نیرویی را در آشكارسازهای نوترینوی فعلی كه در نقاط مختلف كره ی زمین وجود دارد نشان داد. مدلهای مختلفی برای انرژی تاریك ارائه شده است، اما آزمودن آنها محدود به اندازه گیریهای دقیق در تغییر سرعت انبساط عالم است. این امر تنها با رصد اجرام بسیار دوردست امكان پذیر است، اما اندازه گیریهای دقیق در چنین فاصله هایی بسیار مشكل است. به گفته ی نلسون این تنها روشی است كه ما می توانیم با به كارگیری آشكارسازهای فعلی در كره ی زمین به نیرویی كه سبب افزایش انرژی تاریك در عالم می شود پی ببریم. محققان معتقدند جرم نوترینو در عبور از محیطهای مختلف، تغییر می كند، همان طور كه عبور نور از هوا، آب یا یك منشور متفاوت است. در نتیجه آشكارسازهای مختلف بسته به اینكه در چه مكانی نصب شده اند، نتایج متفاوتی به دست خواهند آورد. اما اگر بپذیریم كه نوترینوها نیز بخشی از انرژی تاریك هستند، وجود نیروی جدیدی می تواند این افت و خیزها را توضیح دهید. به عقیده ی نلسون این برهمكنش میان نوترینوها و اكسلرونها می تواند تا ابد انرژی لازم برای انبساط عالم را تأمین كند. تا پیش از این اخترشناسان به دنبال اطلاعاتی بودند كه سرانجام تعیین كنند آیا عالم ما تا ابد منبسط خواهد شد، یا زمانی دوباره در یك " رُمبش بزرگ" منقبض شده و روی خودش بسته می شود. اما حالا باید به دنبال این باشیم كه آیا سرعت انبساط عالم همچنان افزایش خواهد یافت یا در جایی ثابت خواهد ماند.براساس نظریه ی جدید، هنگامی كه فاصله ی نوترینوها بسیار زیاد شود، جرم آنها نیز آن قدر افزایش پیدا می كند كه دیگر انرژی تاریك بر آنها اثری نخواهد داشت، در نتیجه شتاب انبساط عالم كم كم از بین می رود. و از آن پس عالم همچنان به انبساط خود ادامه خواهد داد، اما با سرعتی كه دائماً در حال كاهش است. منبع:http://www.hupaa

منبع : خواجه نصیر