حتماً شنیدی که تو هر ثانیه، تریلیون‌ها ذره کوچیک به اسم نوترینو از بدنمون رد میشن! نوترینوها اینقدر ریز و عجیبن که بدون اینکه حتی بفهمیم دارن ازمون عبور میکنن، هیچ اثری هم جا نمیذارن. جالب اینجاست که نوترینوها حتی از الکترون کوچیک‌تر و از فوتون (همون ذره نور) سبک‌ترن. با این حال، تعدادشون از هر ذره دیگه‌ای که جرم داره، تو کل دنیا بیشتره اما هنوزم کلی راز دارن که فیزیک‌دون‌ها رو گیج کرده.
حالا یه گروه از فیزیک‌دان‌های MIT اومدن یه ایده قرص و محکم زدن وسط: چرا یه لیزر نوترینویی نسازیم؟! آره لیزر، ولی به جای نور، نوترینو می‌فرسته. اما باورت میشه این دستگاه به جای غول‌های شتاب‌دهنده و راکتورهای اتمی، روی یه میز کوچیک هم جا میشه؟
بیاید ماجرا رو ساده بگم؛ معمولاً اتم‌های رادیواکتیو کم‌کم و آروم دچار واپاشی هسته‌ای میشن (یعنی تجزیه میشن و ذرات مثل نوترینو رو آزاد میکنن). برای مثال، رادیوم-۸۳ حدود ۸۲ روز طول می‌کشه تا نصف ذراتش نوترینو آزاد کنن. حالا این محقق‌ها اومدن گفتن: اگه ما یه میلیون تا از این اتم‌های رادیواکتیو رو تا دمایی سردتر از فضای میان‌ستاره‌ای پایین بیاریم و با لیزر کنترلشون کنیم، همه‌شون رو تو «چگالش بوز-اینشتین» بذاریم (این یه‌جور حالت کوانتومیه که اتم‌ها مثل یه چیز واحد رفتار میکنن)، چیزی شبیه اون لیزر نوری که می‌شناسی اتفاق میفته.
یعنی چی؟ یعنی به جای اینکه این ذرات به طور تصادفی و جداجدا واپاشی کنن، همه با هم و هماهنگ نوترینوشون رو می‌فرستن بیرون، مثل اینکه یه لیزر یه‌دفعه کلی فوتون می‌فرسته. این حالت هماهنگ رو توی فیزیک بهش میگن “ابر تابش” یا “سوپررادیانس” (Superradiance) که یعنی همزمان و تقویتشده نور یا ذره تولید میشه.
پس اگه این ایده عمل کنه، اون رادیوم-۸۳ به جای ۸۲ روز، توی چند دقیقه یه عالمه نوترینو بیرون می‌ریزه! تا حالا کسی چنین کاری رو امتحان نکرده بود. یکی از فیزیک‌دون‌های تیم گفت: “این روش کاملاً جدیده برای تندتر کردن واپاشی رادیواکتیو و تولید سریع نوترینو.”
حالا ممکنه بپرسی خب این به چه دردی می‌خوره؟ چند تا کاربرد باحال داره! مثلاً برای ارتباطات: چون نوترینوها تقریباً با هیچ چیزی واکنش نشون نمیدن، یه پرتوی نوترینویی می‌تونه مستقیم از وسط زمین عبور کنه و مثلاً به ایستگاهی زیرزمین یا حتی یه کلونی توی اعماق فضا برسه و هیچ نویز و تداخلی هم نداشته باشه. یه کاربرد دیگه‌اش توی پزشکیه؛ عنصرهای رادیواکتیو موقع واپاشی‌شون ایزوتوپ‌هایی هم میدن که میشه برای تشخیص سرطان یا تصویربرداری پزشکی استفاده‌اشون کرد.
البته درست کردن این دستگاه شوخی نیست؛ سرد کردن اتم‌های رادیواکتیو تا چگالش بوز-اینشتین و هماهنگ کردن کل این روند تا حالا اصلاً تو دنیا انجام نشده و به دقت و امنیت بالا نیاز داره. ولی محقق‌ها امید دارن که حداقل توی مقیاس کوچیک و آزمایشگاهی بشه این کار رو کرد.
در آخر، یکی از دانشمندها گفت: “اگه بتونیم تو آزمایشگاه این کارو بکنیم، بعدش هر کسی می‌تونه فکر کنه که: خب، میشه ازش به عنوان آشکارساز نوترینو یا شکل جدیدی از ارتباط استفاده کرد؟ اون موقع تازه هیجان ماجرا شروع میشه!”
این تحقیق جذاب رو تو مجله معروف “Physical Review Letters” چاپ و MIT News هم گزارش کرده. خلاصه معلوم شد که دنیای ذره‌ها همیشه حرف‌های باحال و تازه برای گفتن داره!
منبع: +
