دانشمندانی در ژاپن و ایالات متحده آمریکا برای یافتن پاسخ یکی از بنیادی‌ترین پرسش‌های بشر، در حال ساخت آشکارسازهایی‌اند تا ذره‌ای زیراتمی به نام نوترینو را بررسی کنند.

بی‌بی‌سی با انتشار گزارشی درباره آزمایشگاهی واقع در ارتفاعات جنگل‌های مه‌آلود داکوتای جنوبی، می‌نویسد که دانشمندان در این آزمایشگاه در رقابت با یک تیم تحقیقاتی دیگر در ژاپن، در جستجوی پاسخ به این پرسش‌اند که اساسا چرا گیتی وجود دارد؟

این گزارش با اشاره به اینکه نظریه‌های کنونی درباره چگونگی پیدایش عالم قادر نیستند وجود سیارات، ستارگان و کهکشان‌ها را توضیح دهند، می‌نویسد که دانشمندان پروژه‌ «آزمایش نوترینو عمیق زیرزمینی» (Dune) در عمق ۱۵۰۰ متری زیر سطح زمین امیدوارند که پاسخ این پرسش در اعماق زمین نهفته باشد.

به گفته آن‌ها، دلیل اینکه این آزمایشگاه در اعماق زمین قرار دارد، این است که محیط آزمایش از سروصداهای سطح زمین و همچنین تابش‌های کیهانی مزاحم محافظت شود.

دانشمندان بر این باورند که این آزمایشگاه عظیم که بیش از هزار و ۴۰۰ دانشمند از ۳۵ کشور جهان در ساخت آن شرکت دارند، درک انسان را از ساختار گیتی تغییر دهد و کمک می‌کند دریابد که اصولا چرا وجود دارد.

در زمان پیدایش عالم، دو نوع ذره به وجود آمدند. از یک سو تمامی ماده موجود در کل عالم که ستارگان، سیارات و خود ما از آن تشکیل شده‌ایم و از سوی دیگر پادماده‌ای که ساختاری متفاوت دارد. محققان می‌گویند به لحاظ نظری، این دو اصولا باید یکدیگر را نابود کرده باشند اما این اتفاق نیفتاده و ما که از ماده تشکیل شده‌ایم، اکنون در عالمی وجود داریم که آن‌ هم وجود دارد.

به گفته فیزیک‌دان‌ها، پاسخ این راز بزرگ علم، یعنی این پرسش که چرا ماده در این نبرد پیروز شد و در نهایت، ما به وجود آمدیم، در بررسی ذره‌ای به نام نوترینو و پادماده‌ آن یعنی پادنوترینو نهفته است.

نوترینو به معنای «کوچک خنثی»، یک ذره‌ بنیادی به شمار می‌رود که از نظر الکتریکی، اصطلاحا خنثی و بدون بار است و از این رو به‌ندرت با ماده معمولی برهم‌کنش می‌کند. به گفته فیزیک‌دان‌ها، نوترینوها با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کنند و به همین دلیل قادرند از هر چیزی در سراسر گیتی عبور کنند.

برای اینکه این موضوع را بهتر درک کنیم، کافی است در نظر بگیریم که یک سد عظیم فرضی به ابعاد یک سال نوری ساخته شده از سرب، یعنی قطر تقریبی ۹ تریلیون کیلومتر سرب، فقط می‌تواند حدود نیمی از نوترینوهای عبوری از خود را متوقف کند. شاید به همین دلیل است که دانشمندان نوترینوها را اصطلاحا «ذرات شبح» نامیده‌اند.

دانشمندان قرار است پرتوهایی از هر دو نوع ذره یعنی نوترینو و پادماده‌ آن یعنی پادنوترینو را از فاصله ۱۳۰۰ کیلومتری و از اعماق زمین در ایالت ایلینوی به طرف گیرنده‌هایی در داکوتای جنوبی شلیک کنند. دلیل چنین آزمایشی این است که نوترینوها و پادنوترینوها در زمان حرکت، کمی تغییر می‌کنند.

دانشمندان در جریان این آزمایش می‌خواهند بفهمند که آیا چنین تغییراتی در نوترینو و پادنوترینو یکسان است یا خیر.

اگر نتایج آزمایش نشان دهد که میان این تغییرات تفاوتی وجود دارد، در این صورت، چنین یافته‌ای ممکن است سرنخی برای یافتن پاسخ به این پرسش باشد که چرا ماده و پادماده یکدیگر را به طور کامل خنثی نکرده‌اند.

این تنها تلاش دانشمندان در جهان برای کشف این راز نیست. در سوی دیگری از کره زمین و در فاصله نزدیک به ۱۰ هزار کیلومتری، دانشمندان ژاپنی نیز در حال کار روی پروژه‌ای به نام «هایپر کامیوکنده» هستند که نسخه‌ای بزرگ‌تر و پیشرفته‌تر از آشکارساز نوترینو کنونی آن‌ها یعنی «سوپر‌ــ‌کی» به شمار می‌رود.

بر اساس اعلام تیم تحقیقاتی ژاپنی، آن‌ها طی کمتر از سه سال آینده آماده خواهد بود این آزمایش را اجرا کنند. با وجود آنکه آزمایشگاه ژاپنی آزمایش خود را زودتر آغاز خواهد کرد، پژوهشگران می‌گویند زودتر به نتیجه رسیدن آن‌ها لزوما به معنای این نیست که تیم تحقیقاتی ژاپن بتواند از آنچه واقعا در حال وقوع است، تصویری کامل به دست آورد.

به گفته دانشمندان پروژه «دون» در آمریکا، با وجود آنکه جنبه‌ای از رقابت میان ژاپن و آمریکا در این زمینه وجود دارد، پروژه ژاپنی هایپر‌ــ‌کی هنوز همه مولفه‌های لازم را برای درک تفاوت احتمالی میان رفتار نوترینو و پادنوترینو، ندارد.

با وجود این، سال‌های آینده برای دنیای علم، سال‌هایی هیجان‌انگیز خواهد بود، چرا که انتظار می‌رود نتایج اولیه این آزمایش‌ها طی چند سال آینده منتشر شوند و بالاخره دریابیم در زمان پیدایش عالم دقیقا چه اتفاقی رخ داد که باعث شد ما اکنون وجود داشته باشیم.