أخبار الآن | القاهرة – مصر – (رانيا الزاهد)

اطلق عليها علماء الفلك مشكلة النيوترينو الشمسية، لكنها كانت أكبر بكثير من مشكلة. فقد تم اكتشافها في أواخر عام 1960، وكانت تعني أن الشمس يمكن أن تموت. واذا ماتت الشمس، فستنتهي الحياة على الأرض.

ولكن اكتشافات أحدث الفائزين بجائزة نوبل للفيزياء، تكاكي كاجيتا  وآرثر ماكدونالد، عالجت هذه المخاوف وتوصلت لنجاح كبير.

نظريا، تنتج حرارة الشمس من التفاعلات النووية في جوهرها حيث تقوم جسيمات النيوترينو بإنتاجها. وحاولت النظريات الداخلية للشمس التنبؤ بعدد من النيوترونات التي يتم إنتاجها وبحلول منتصف عام 1960 حاول عالمين في الفيزياء الكشف عن عددها وهما الامريكيين ريموند ديفيس جونيور، وجون باكال.

النيوترونات هي جسيمات خاملة بشكل لا يصدق. لذلك حاول ديفيس وباكال الحصول على نيوترينو واحد من 10 مليار نيوترينو من المتوقع قدومها من الشمس.

وتم استخدام خزان أسطواني قطره 20 قدم وطوله 48 قدم وهو يحتوي على 100 الف غالون (455 الف لتر) من مادة الإيثيلين. ومن شأن النيوترينو التفاعل مع نظائره المحدده من الكلور الموجود في سوائل التنظيف وتحويلها إلى أحد نظائره المشعة وهوالأرجون.

تركوا الأرجون لمدة شهر أو اثنين، ثم تم تجميعه عن طريق اطلاق غاز الهيليوم على السوائل. وأخيرا، قاسوا النشاط الإشعاعي لتحديد مقدار النيوترينو التي تشكلت.

كانت تجربتهم عتبر انتصار كبير للعلم، فقد أكتشفوا حجم النيوترونات. ولم يكن هناك شك في أن الشمس عبارة عن مفاعل نووي ضخم. ولكن كان عدد النيوترونات التي تم تحديدها ثلث العدد المتوقع، وكان ذلك مصدر قلق كبير.

على الرغم من أن الامر يأخذ مئات آلاف من السنين لتخرج الطاقة المتولدة في جوهر الشمس وتشق طريقها إلى السطح ثم تطير إلى الأرض، تأتي النيوترونات مباشرة من الخارج. وبذلك يخبرنا سطوع السطح عن وحشية التفاعلات النووية التي تمت منذ مئات آلاف من السنين.

كان الأكثر وضوحا هو أن التفاعلات النووية في الشمس قد انخفض إلى ثلث مستوياتها السابقة. لم يكن ذلك واضحا بسهولة لان الإشعاعات الأقدم كانت لا تزال ساطعة ولكن ذلك اشار إلى ان في وقت ما بعد بضع مئات من آلاف السنين القادمة، سينخفض سطوع الشمس بسبب قلة عدد النيوترونات، وهذا يعني ان الأرض ستعاني من خطر الموت بسبب التجمد .

كان هناك بصيص من الأمل على ان هناك هناك شيء خاطئ في فهمنا لتفاعل النيوترونات. فقد كان من المفترض أن النيوترونات جسيمات عديمة الكتلة أساسا، مثل جزيئات الفوتون التي تحمل الضوء. ومع ذلك، إذا لم النيوترونات تمتلك كتلة صغيرة كان الممكن نظريا أن تتغير لتصبح واحدة من ثلاثة مظاهر، واحد ة من هذه المظاهر هي ما كشفته تجربة باكال وديفيس. هل يمكن أن يكون هذا التفسير للمعدل الغامض لهذا الااكتشاف، وهو أن النيوترونات التي تركت الشمس كانت ضمن هذه الاشكال الثلاث المختلفة؟

نعم هذا صحيح، وهذا ما قدمه اكتشاف كاجيتا وماكدونالد الحائزين على جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2015، وذلك باستخدام أجهزة كشف النيوترينو المتقدمة في اليابان وكندا. وثبت أن هناك شيء خاطئ في التفاعلات النووية داخل الشمس، وهو ما أنقذ العالم من الموت تحت طبقات الجليد.