رازهایی که نوبل فیزیک یکی‌یکی از جهان بیرون کشید

به گزارش خبرگزاری ۶۰ثانیه، نوبل فیزیک ۲۰۲۶ به فرانسیس هالزن، فیزیک‌دان بلژیکی-آمریکایی، برای «مشارکت‌های تعیین‌کننده در رصدخانه نوترینویی آیس‌کیوب و کشف نوترینوهای پرانرژی با منشأ اخترفیزیکی» اعطا شد؛ جایزه‌ای که یک کیلومتر مکعب یخ در قطب جنوب را به ابزاری برای مطالعه خشن‌ترین پدیده‌های کیهان تبدیل کرده است. نوبل فیزیک یکی از پنج جایزه‌ای است که آلفرد نوبل در وصیت‌نامه خود تعیین کرد.

او در وصیت‌نامه‌اش خواست این جایزه به کسی برسد که «مهم‌ترین کشف یا اختراع» را در حوزه فیزیک انجام داده باشد. نخستین نوبل فیزیک در سال ۱۹۰۱ به ویلهلم کنراد رونتگن برای کشف پرتوهای ایکس اعطا شد؛ کشفی که تنها چند سال پیش از شکل‌گیری رسمی جایزه، نگاه دانشمندان به جهان نامرئی را تغییر داده بود.

فرانسیس هالزن ایده استفاده از یخ‌های قطب جنوب برای ردیابی نوترینوها را دنبال کرد و نقش اصلی در شکل‌گیری رصدخانه آیس‌کیوب داشت. این رصدخانه درون حدود یک کیلومتر مکعب یخ ساخته شده و هزاران حسگر نوری را در اعماق یخ مستقر کرده است.

ذراتی که تقریباً هیچ‌چیز جلودارشان نیست نوترینوها ذراتی بنیادی و بدون بار الکتریکی هستند که برهم‌کنش بسیار ضعیفی با ماده دارند؛ به همین دلیل تعداد بسیار زیادی از آن‌ها می‌توانند از زمین و حتی بدن انسان عبور کنند، بدون اینکه اثری قابل مشاهده بر جای بگذارند. مشکل اصلی دانشمندان همین‌جا بود: چگونه می‌توان ذره‌ای را دید که تقریباً هیچ‌چیز نمی‌تواند متوقفش کند؟

هالزن پیشنهاد کرد به جای ساختن یک آشکارساز معمولی، از خود طبیعت کمک گرفته شود. یخ شفاف قطب جنوب می‌توانست به محیط عظیمی برای ثبت نشانه‌های بسیار نادر برخورد نوترینوها تبدیل شود.

هنگامی که یک نوترینو با ماده برهم‌کنش می‌کند، ذرات ثانویه‌ای تولید می‌شوند که می‌توانند نور بسیار ضعیفی در یخ ایجاد کنند؛ حسگرهای آیس‌کیوب همین نور را ثبت می‌کنند.

از ایده‌ای در سال ۱۹۸۸ تا رصدخانه‌ای در اعماق یخ ایده هالزن برای استفاده از یخ قطب جنوب به سال ۱۹۸۸ بازمی‌گردد. ساخت رصدخانه آیس‌کیوب سال‌ها بعد به واقعیت تبدیل شد و این آشکارساز عظیم در سال ۲۰۱۱ تکمیل شد.

در این پروژه بیش از ۵۰۰۰ حسگر نوری درون یخ قرار گرفتند تا ردپای برخوردهای نادر نوترینوها را ثبت کنند. نقطه عطف بعدی در سال ۲۰۱۳ رقم خورد؛ زمانی که آیس‌کیوب شواهدی از نوترینوهای پرانرژی با منشأ خارج از منظومه شمسی ارائه کرد.

این کشف راهی تازه برای مطالعه کیهان گشود، زیرا نوترینوها برخلاف نور، می‌توانند از محیط‌های بسیار متراکم عبور کنند و اطلاعاتی مستقیم‌تر از برخی رویدادهای پرانرژی کیهانی به زمین برسانند.

نوبل فیزیک؛ از پرتو ایکس تا امواج گرانشی مسیر نوبل فیزیک در بیش از یک قرن، بخشی از مهم‌ترین تغییرات نگاه انسان به جهان را ثبت کرده است: ۱۹۰۱؛ کشف پرتوهای ایکس، ۱۹۰۶؛ شناسایی الکترون، ۱۹۱۸؛ پایه‌گذاری نظریه کوانتومی با کار ماکس پلانک، ۱۹۲۱؛ توضیح اثر فوتوالکتریک توسط آلبرت اینشتین، ۱۹۳۵؛ کشف نوترون، ۱۹۶۵؛ توسعه الکترودینامیک کوانتومی، ۲۰۱۵؛ کشف امواج گرانشی و ۲۰۲۴؛ دستاوردهای بنیادین در شبکه‌های عصبی مصنوعی و یادگیری ماشین. نوبل فیزیک ۲۰۲۶ این مسیر را یک گام دیگر به سمت «دیدن» جهان از راهی متفاوت می‌برد.

در حالی که تلسکوپ‌های نوری، امواج گرانشی و دیگر ابزارهای نجومی هرکدام پنجره‌ای به کیهان باز کرده‌اند، آیس‌کیوب امکان مطالعه جهان از مسیر ذراتی را فراهم می‌کند که تقریباً بدون مانع از میان ماده عبور می‌کنند.

چه کسی در مورد جایزه تصمیم می‌گیرد؟ مسئول انتخاب برنده نوبل فیزیک، آکادمی سلطنتی علوم سوئد است.

کمیته نوبل فیزیک نامزدها را بررسی و پیشنهاد نهایی را آماده می‌کند. این کمیته به‌طور رسمی پنج عضو رأی‌دهنده دارد و در بررسی پرونده‌ها از کارشناسان تخصصی نیز کمک می‌گیرد.

فرآیند نامزدی از پاییز آغاز می‌شود و هزاران استاد دانشگاه و پژوهشگر منتخب در سراسر جهان برای معرفی نامزدها دعوت می‌شوند. مهلت ارسال نامزدها پایان ژانویه(بهمن) است و کمیته در ماه‌های بعد، پرونده‌ها را با کمک کارشناسان بررسی می‌کند.

در اوایل اکتبر(مهر)، آکادمی با رأی اکثریت برنده را انتخاب می‌کند. نام نامزدها و جزئیات بررسی پرونده‌ها نیز تا ۵۰ سال محرمانه باقی می‌ماند.

تا پیش از جایزه ۲۰۲۶، نوبل فیزیک از سال ۱۹۰۱ تاکنون ۱۱۹ بار اعطا شده و ۲۳۰ برنده داشته است؛ جان باردین تنها فردی است که این جایزه را دو بار دریافت کرده است. با انتخاب فرانسیس هالزن در سال ۲۰۲۶، تعداد دوره‌های اعطای نوبل فیزیک به ۱۲۰ می‌رسد.

بمنظور دسترسی پایدار به اخبار و مطالب ما، آخرین نسخه اپلیکیشن را می‌توانید از اینجا و در فروشگاه‌های « کافه بازار» و « مایکت » دانلود و نصب کنید.