آکادمی سلطنتی علوم سوئد جایزه نوبل سال 2015 در فیزیک را اهداء می‌کند به:

تاکاآکی کاجیتا

مجموعه سوپر-کامیوکانده- دانشگاه توکیو‏ کاشیوا، ژاپن

و

آرتور بی. مک دانالد

مجموعه رصدخانه نوترینوی سودبری- دانشگاه کوئین، کینگ استون، کانادا

«برای کشف نوسان نوترینوها، که نشان می‌دهد نوترینوها جرم دارند»

دگرگونی در دنیای ذرات

جایزه نوبل فیزیک سال 2015 به تاکاآکی کاجیتا از ژاپن و آرتور بی. مک دانالد از کانادا به خاطر سهم به سزایشان در آزمایش‌هایی که تغییر ماهیت نوترینوها را نشان داد تعلق می‌گیرد. این دگرگونی نیازمند آن است که نوترینوها جرم داشته باشند. کشف چنین چیزی درک ما نسبت به کارکرد درون ماده را تغییر داده و می‌تواند بر نگاهی که به جهان داریم اثرگذار باشد.

در اوایل هزاره دوم، تاکاآکی کاجیتا کشف کرد که نوترینوهایی که از جو می‌گذرند در راه رسیدن به آشکارساز سوپر-کامیوکانده، بین دو حالت تغییر وضعیت می‌دهند.

در عین حال، گروه تحقیقاتی در کانادا به سرپرستی آرتور بی. مک دانالد توانست نشان دهد که نوترینوهایی که از خورشید می‌آیند، تا رسیدن به زمین ناپدید نمی‌شوند بلکه هنگام دریافت توسط رصدخانه‌ی نوترینوی سودبِری ماهیت دیگری پیدا کرده‌اند.

معمای نوترینو که دهه‌ها فیزیکدان‌ها را سردرگم کرده بود، دیگر حل شده بود. در مقایسه با محاسبات نظری در مورد تعداد نوترینوها، حدود دو سوم از آن‌ها در اندازه‌گیری‌های روی زمین گم می‌شدند. اکنون، دو آزمایش نشان می‌داد که این نوترینوها در واقع تغییر ماهیت داده اند.

این کشف نهایتا منجر به این نتیجه می‌شد که نوترینوها، که از دیرباز بدون جرم تصور می‌شدند، باید جرمی ولو خیلی کوچک داشته باشند.

برای فیزیکدان‌های ذرات چنین کشفی، تاریخی بود. مدل استاندارد ذرات از کارکرد درون ماده‌ای فوق العاده موفق بود و بیش از بیست سال از پس همه‌ی چالش‌های آزمایشگاهی برآمده بود. اما نوترینوها را بدون جرم در نظر می‌گرفت پس مشاهدات جدید به وضوح نشان ‌داد که مدل استاندارد نمی‌تواند نظریه‌ی کاملی برای اجزاء بنیادی جهان باشد.  

این کشف که جایزه نوبل فیزیک امسال را به خود اختصاص داده، دیدگاه‌های ویژه‌ای نسبت دنیای مخفی نوترینوها به وجود آورده است. بعد از ذرات نور یعنی فوتون‌‌ها، نوترینوها بیشترین ذرات موجود در کیهان هستند و زمین همواره توسط آن‌ها بمباران می‌شود.  

بسیاری از نوترینوها در برهمکنش‌های بین تابش‌ کیهانی و جو زمین به وجود می‌آیند. برخی دیگر هم در واکنش‌های هسته‌ای درون خورشید. در هر ثانیه هزاران میلیارد نوترینو  از بدن ما عبور می‌کنند. چیزی نیست که بتواند جلوی عبور آن‌ها را بگیرد. نوترینوها گریزپاترین ذرات بنیادی طبیعت هستند.

آزمایشات در این باره ادامه دارد و در سراسر دنیا فعالیت‌های زیادی برای به دام انداختن نوترینوها و بررسی خواص آن‌ها در جریان است. انتظار می‌رود اکتشافات جدید درباره عمیق‌ترین رموز عالم، درک کنونی ما از تاریخ، ساختار و سرنوشت آینده‌ی جهان را تغییر دهد.

تاکاآکی کاجیتا: ملیت ژاپنی. متولد 1959 در هیگاشیماتسویاما، ژاپن.  دکترا در 1986 از دانشگاه توکیو. رئیس موسسه تحقیقات پرتوی کیهانی و استاد دانشگاه توکیو، کاشیوا، ژاپن.

 www.icrr.u-tokyo.ac.jp/about/greeting_eng.html

آرتور بی. مک دانالد: ملیت کانادایی. متولد 1943 در سیدنی، کانادا. دکترا در 1969 از موسسه فناوری کالیفرنیا، پاسادنا، کالیفرنیا، ایالات متحده. استاد بازنشسته دانشگاه کوئین، کینگ استون، کانادا.

www.queensu.ca/physics/arthur-mcdonald

مبلغ جایزه هشت میلیون کرون سوئد (حدود 29 میلیارد ریال ایران) است که بین دو برنده تقسیم می‌شود.

منبع

The Nobel Prize in Physics 2015