تجربة هامة في خزان عملاق تحت الأرض في اليابان قد تفسر الكون بأكمله
وجدت دراسة جديدة حول “نيوترينو”، وهو جسيم دون ذري غامض يعتقد أنه كان موجودا أثناء الانفجار العظيم، ولعب دورا حاسما في ترسيخ غلبة المادة على المادة المضادة.
ووجدت الدراسة، التي نُشرت في مجلة Nature (الطبيعة)، أن التباين في إنشاء “نيوترينو الميون” بشكل أعلى من نظيراتها المضادة للنيوترينو، قد يسلط الضوء على سبب تغلل المادة في الكون بدلا من المادة المضادة – لغز معروف باسم تباين الباريون (يشير إلى الحقيقة الواضحة لوجود خلل في المادة الباريونية والمادة الباريونية المضادة في الكون).
وعلى وجه التحديد، يركز تباين الباريون على كيفية انتشار المادة بصورة أكبر من المادة المضادة، على الرغم من حقيقة أنه عند اصطدامها ببعضها البعض، يُقصى كلتاها.
ومن الناحية النظرية، يجب أن يعني هذا أن المادة والمادة المضادة، لا ينبغي أن تنجوا من الانفجار العظيم.
ولفهم اللغز الكامن وراء هذا التباين، لجأ العلماء إلى تجربة T2K – تعاون بين 500 عالم دولي يستخدم، من بين أمور أخرى، مسرّع بروتون في اليابان الذي يطلق أشعة النيوترينو إلى ما يعرف باسم Super-Kamiokande (مرصد عداد النيوترينوات)، وهي تجربة مبنية تحت الأرض في منجم “كاميوكا” باليابان.
ومن خلال ذلك، يمكن للعلماء قياس ظاهرة تعرف باسم التذبذب – عندما يغير النيوترينو “نكهته” بشكل تلقائي إلى واحد من 3 أنواع مختلفة من النيوترينو.
وعلى وجه التحديد، تم تصميم الاختبار للتأكد من معدل تحويل “نيوترينو الميون” لشكله، فيما يسمى التذبذب، وتشكيله إلى نيوترينو الإلكترون أو نيوترينو إلكترون مضاد.
وبعد عقد من إطلاق تريليونات “نيوترينو الميون” على الهدف، قام العلماء بحصر 90 نيوترينو الإلكترون و15 نيوترينو إلكترون مضاد.
وتشير النتائج إلى أن النيوترينو يتحول إلى نيوترينو الإلكترون بمعدل أعلى من نظيراتها “مضاد نيوترينو”. ونتيجة لذلك، تُنشر المادة العادية بمعدل أعلى من المادة المضادة.
ويقول العلماء إن نتائجهم ليست نهائية تماما، ولكنها مهمة بما يكفي لتحدي مبادئ الفيزياء مثل تعادل الشحنة (CP)، الذي يفرض أن الفيزياء يجب أن تبدو متشابهة سواء استبدلت الجسيمات بالجسيمات المضادة – وهو مبدأ من شأنه أن يتوقع الكمية نفسها من المادة والمادة المضادة في الكون.
وذكر موقع Science أن الدراسة تستبعد احتمال عدم وجود انتهاك CP في الخلق المبكر للمادة، عند مستوى ثقة 95% وهو أقل من عتبة 99.7% المطلوبة للمطالبة بـ “أدلة قوية”.
