چرا «شناسایی نوترینو» برنده جایزه نوبل فیزیک ۲۰۲۶ شد؟

آکادمی سلطنتی علوم سوئد در بیانیه اهدای جایزه به این پژوهشگر نوشت: این جایزه به پاس مشارکت‌های تعیین‌کننده «فرانسیس هالزن» در رصدخانه نوترینوی «آیس‌کیوب» و کشف نوترینوهای پرانرژی با منشأ اخترفیزیکی به وی اعطا می‌شود.

مسیر هالزن برای تبدیل شدن به برنده جایزه نوبل زمانی آغاز شد که دریافت یخ‌های قطب جنوب برای ردیابی ذراتی که در سفر خود از منابع قدرتمند کیهانی از میان زمین عبور می‌کنند، محیطی ایده‌آل است. این ایده منجر به ساخت «آیس‌کیوب» شد که مکعبی یخی به حجم یک کیلومتر مکعب است که به حسگرهای نوری مجهز شده است تا بتواند درخشش‌های بسیار کوچک نوری ناشی از برهم‌کنش نادر نوترینوها با سایر ذرات را رصد کند.

اکنون برای بزرگداشت این دستاورد عظیم برای هالزن و به‌طور کلی علم نوترینو، توضیح می‌دهیم که چرا آشکارسازی نوترینوها برای درک ما از جهان تا این حد اهمیت دارد.

آشکارسازی ارواح کیهانی

نوترینوها پس از فوتون‌ها (ذرات نور)، دومین ذرات فراوان در کل جهان هستی به شمار می‌روند. با این حال، با وجود حضورشان در همه‌جا، نوترینوها لقب مرموز «ذرات شبح‌وار» را به خود اختصاص داده‌اند. دلیل آن این است که در هر ثانیه، حدود ۱۰۰ تریلیون نوترینو از بدن ما عبور می‌کند، بی‌آنکه کوچک‌ترین اثری از آن حس کنیم. در واقع، اگر خوش‌شانس باشیم، در طول عمرمان تنها ممکن است یک نوترینو از میان نوترینوهایی که از بدنمان می‌گذرند، با یکی از اتم‌های بدنمان برهم‌کنش داشته باشد.

این ماهیت شبح‌وار و توانایی عبور بی‌مانع از میان ماده، ناشی از آن است که نوترینوها کاملاً بدون بار الکتریکی و تقریباً بدون جرم هستند و با سرعتی نزدیک به سرعت نور در کیهان حرکت می‌کنند.

همان‌طور که احتمالاً حدس می‌زنید، همین ویژگی‌ها شناسایی، … …