[المعتصم بالشوكوطوم]

5- مطاردة "النيترون الشبح"

* الهدف : هذه الجسيمات، التي هي من بين الجسيمات الأكثر وفرة في الكون،ستكشف لنا أسرار المادة المضادة والمادة المظلمة.

* المشكل : تتبع هذه الجسيمات وكشفها هو صعب للغاية , العديد من التجارب في هذا السياق مازالت قيد التحضير وستكشف لنا عن نتائجها في غضون السنوات القادمة.


يقول "تيري لاسار : "مع النوترينو ,دخلنا منذ 15 السنة الفارطة في طور فيزيائي جديد , وأنا مقتنع بأن هذه الجسيمات الصغيرة , الخالية من أي شحنة , ستعطينا أفظل فرصة لأعادة نظرتنا لمفهوم"المادة" ,
في الواقع, ومنذ سنة 1998, أثبتت التجربة ,أن كتلةالنوترينو ليست صفر , في حين أن النموذج القياسي يقول خلاف ذلك. ..بالأظافةالى أنه في السنوات القليلة الفارطة لوحظ وجود شذوذ غريب في عدد النوتريونات المنبثقة عن تجربة في المفاعل النووي , وللأستيعاب هذه النتاءئج الغيرالمتوقعة , يميل رأي أغلب العلماء الى وجود نوع جديد من النوترينوات , والمسمى ب"العقيم" والذي لا يتفاعل مع الجسيمات الأخرى الا بوجودجاذبية أو ثقالة , لتكون بذلك من أكثر الجسيمات سرّيتا ( شبح) في الكشف....وبذلك,ووفقا للكتلة التي سنعطيها له, يصبح هذا الجسيم الشبح من أكثر المرشحين لأعطاءالكتلة للنوترينو المعروف, تفسير أختفاء المادة المضادة من الكون, أو أعطائنا ماهية " "الطاقةالمظلمة" الغامضة.. ...وما يبقى لنا الا الكشف عن الأنواع المختلفة لهذا النوترينو "العقيم" ......يقول تيري لاسار :" أكتشاف واحد من هذه النيوترونات يعطي مصداقية للمفهوم المراد الوصول اليه" ....هذا الفيزيائي بدوره بصدد تطوير العديد من التجارب التي تمكننا, في الأعوام القادمة, من الكشف على هذا الجسيم الأخف .....

6- أيقاف سباق البحث على المستوى الذري

* الهدف : بعض الجسيمات, ذو الطاقة العالية, والتي لا يمكن الوصول اليها, حتى عن طريق المسرعات العملاقة , يصبح الكشف عنها أسهل في مجالات طاقة أقل أنخفاظا

* المشكل : القياسات في مستوى طاقة منخفض, يجب أن تكون ذو دقة عالية.


يقول الفيزيائي بول أنديليكاتو : " يمكننا الحصول على معلومات حول خصائص المادة ذو الطاقة العالية بتجارب في مستوى منخفض من الطاقة,هذه الديناميكية المتأصلة في فيزياء الجسيمات يمكن عكسها, فهو يعتقد أن الأكتشافات القادمة حول ماهية المادة لن تكون في مسرعات عملاقة , لانعرف أن كنا سنتمكن من صناعتها يوما , بل ستكون بتجارب بسيطة فوق الطاولة...ولدعم توقعاته يستند بول على حقيقة معروفة لدى الفيزيائيين " تفاعل أي ظاهرة على مستوى معين من الطاقة,يمكنه أن يحدث وبشكل أقل على مستوى أقل انخفاظا , من الطاقة" مع تأكيده على ان " كل ماكانت أصداء الطاقة بعيدة أو منفصلة عن الحدث الرئيسي , الا وكانت دقة التجارب عالية , لكشفها , فالعديد من التجارب المخبرية في الفيزياء الذرية الأن, بلغت درجة من التطور تمكنها من الكشف عن هذه الحقائق الجديدة....وأول تجربة سنة 2010 والتي تأكدت نتائجها, لهي أكبر دليل....روندولف بول وزملاؤه من مختبر التعاون الدولي , والتي يشارك فيها بول أنديليكاتو, يريدون قياس حجم البروتون ( الجسيم المكون للنواة ذو شحن الموجب) , لهذا قاموا بتغييرالألكترون ( المكون الأخر للنواة ذو الشحنة السالبة ), والذي يستعمل عادة في قياس قطر البروتون , بالميون , هذا الجسيم الذي يتفاعل ويتصرف كما الألكترون, الا أنها 207مرة أكبر حجما : بحيث تسبح بشكل أقرب الى البروتون , لتكون قياساتها أكبر دقة من أستعمال الألكترون لنمر من قطر 0.88 فمتومتر (بأستعمال الألكترون) الى 0.84فمتومتر( بأستعمال الميون)...وبأقصاء نسبة الخطأ التجريبي فأن الفيزيائيون يريدون معرفة سبب هذا الفارق في القياس الغير متوقع ...العديد من الفيزيائيون يذهبون الى أن هذا الفارق يمكن ان يكون علامة على وجود تفاعل بين البروتون والميون, تنتقل عن طريق جسيم أخر يحتاج الى كميات كبيرة من الطاقة ليتجسد, والذي يمكننا من ملامسة أثارها عن طريق هذه التجربة, لم نصل الى هذا الحد ,لكن تبقى احتمالا قائما , يقول بول ......

حساسية هذه التجربة, تكفي في كل الأحوال عن فرضية الكشف عن وجود هذا الرنين التفاعلي , ومن الواضح, كما يفسره الفيزيائيون, "مثل هذه التجارب وأن كانت قادرة على اعطائنا معلومات دقيقة بالنسبة للتجارب ذو الطاقة العالية, الاأنها لا تسمح بتحديد جزئيات المواد المرتبطة بها " , لكن من يدري ربما تكون التجارب الوحيدة المتاحة للفيزيائيين.

7- أخذ فرضية "وجود أكوان موازية" على محمل الجد :

*الهدف : فرضية الأكوان المتعددة يمكنها تفسير, بكل بساطة, العديد من المكونات الفردية الموجودة في نماذجنا.

*المشكل :مسألة وجود أكوان أخرى , ومن حيث المبدأ, صعب التأكد منها , لأنها بكل بساطة, وان وجدت, كان لا بد أن تترك أثرا في كوننا .


بالنسبة للفيزيائي جيون جيوداس فأن "نتائج مسرع الهيدرونات تذهب أكثر الى فرضية وجود أكوان موازية لكوننا, ""ويعقب: أنه وجب علينا بداية التفكير في أن كوننا ماهو الا فقاعة صغيرة في وسط أكوان أخرى لا متناهية, فكرة مذهلة , بالرغم من أنها ليست جديدة , ففي سنة 1970أدرك الفيزيائيون أن معادلاتهم كانت تظهر مصطلحات ذو أرقام لانهائية, أعتقدوا في البدايةأنهم قادرين على حلها وبذلك تختفي تلقائيا , الا أن هذا الحل لم يكن مجدي أو صالح الا بضرورة وجود أكوان اخرى.....فبوجود قوانين خاصة بكل كون , لم نعد في حاجة الى تبرير وجود هذه المصطلحات الانهائية..., يبقى علينا فقط أن ندرك أننا نعيش في كون مع توازن دقيق للغاية...ومع ذلك لم يكن هذا التفسير يحظى بدعم بعض الفيزيائيين,الذين يفظلون الأعتماد على وجوب أكتشاف جسيمات جديدة , الا أن مسرع الهيدرونات لم يكتشف أيّا منها ...بل أفضل , فحسب منظّري سيرن, فأن الكتلة المقاسة للهيجز بوزون,ومع أعتبار أن الفراغ في كوننا في حالة حرجة, يعزز بشدة وجود أكوان موازية,وما يبقى الا الكشف عن وجود هذه العوالم المجاورة, بعض أفلام ألتقطها ساتليت"بلانك" عن بدايات الكون يمكن أن تظهر نتائجها في الأشهر القليلةالقادمة..

8- أثبات أن "المادة المضادة" لا تخضع للجاذبيةبنفس أسلوب "المادة" :


*الهدف : التعديلات التي يفرضها هذا الأكتشاف يجعل من غير الضروري السعي وراءالبحث عن المادة المضادة

* المشكل : بسبب ضعف كثافة الجاذبية ,فأن الفارق في تأثيرها مابين المادة والمادةالمضادة يبقى من الصعب قياسه.


من بين التفاعلات الأربعة الأساسية, فأن الجاذبية تبقى الأقل معروفة في الوسط العلمي , لهذا وجب تحديد كيفية تفاعلها مع المادة المضادة للتمكن في ما بعد من فهمها بشكل أفضل.
في سيرن في جينيف , يراهن ميكائيل روزر على أن أتّباع هذا المسار سيكون مثمر للغاية ,...وقال ,أنه يأمل أن يكون الأول , في تحديد ما أذا كانت تلك القوة التي تقوم بأسقاط التفاح , تتفاعل بشكل مختلف مع نظيرة المادة ( المادةالمظادة) , مع العلم أن هذا الفارق ومهما يكون ضئيلا , فهو قادر على قلب كل مايعرفة العلماء عن المادة, الزمان والمكان رأسا على عقب....كيف ينوي الوصول الى هدفه؟؟؟ بأسقاط ذرات مظادة؟؟؟, المجربون ينوون صناعة شعاع أحادي الأتجاه للذرات المضادة, ( ألكترونات مضادة تدور حول بروتونات مضادة) ودراسة سلوكها في تجربةأسقاط حر ,على طريقة غاليلي
المعروف, في النسبية العامة , تفرض مساوات في النسب بين المادة والمادة المظادة , الا أن الفيزيائيين يؤكدوا انها وحدها التجربة هي التي ستفصل... السؤال المهم هو, بما أن نظرية أينشتاين ، تتعارض معا القوانين التي تحكم ميكانيكا الكم ( ذرات الجسيمات الأولية )على المستوى الذري , فأذا لا يمكن, بأي حال من الأحوال, أن تكون النظرية الوحيدة التي تصف الجاذبية .حتى أن العديد من علماء الفيزياء يريدون شطب العديد من المبادىء الأساسيةالتي تأسست عليها الفيزياء ويقرون بأن المادة والمادة المضادة لا يسقطون بنفس السرعة....وإذا كان الأمر كذلك، فإن المفاهيم الحديثة للمكان والزمان، المرتبطةارتباطا وثيقا بنظرية أينشتاين، ينبغي تصحيحها. وفي الوقت الراهن، فإنه من الصعب قياس كل العواقب.....ومن يدري ان كان أي تعديل طفيف على النسبية العامة في خصوص تفاعلها مع المادة المضادة قد يلخبط مفاهيمنا على المادة نفسها؟, بعض هذه الأظافات على النسبية العامة يجب أن تأخذ بعين الأعتبار ملاحظات الفلكيين , دون أستحظار المادة المضادة الغامضة والتي لم يرها أحد على الأطلاق, يقول ميكائيلدوزر....ومن هنا جاءت أهمية الأجابة على التساؤل : كيف تتعامل المادة المضادة مع الجاذبية؟؟؟؟؟؟؟

9-أعطاء للمكان بعدا رابعا ...


*الهدف : هذا الأظطراب في البعد المكاني يمكن أن يعطينا حلا لمشكلة الطاقةالمظلمة والتي تمثل ثلثي محتوى الكون

*المشكل: يبقى هذا البعد الجديد من الصعب أكتشافه , تجارب الجاذبية على المستوى الذري تفرض علينا أدخاله في السنوات القادمة.


" الفضاء له بعد رابع" , بالنسبة لألان بلونشار تعتبر أفضل وسيلة لحل مشكلة "الطاقة المظلمة, والتي وقع أدماجها لحل مشكلة تسرّع التوسع الكوني,... هذا المتخصص في الكونيات ينطلق من ملاحظة سابقة, "هذه الطاقة المظلمة, وفقا لميكانيكا الكم, تشبه تماما الطاقة التي تنشأ من التذبذبات المستمرة للطاقة في الفراغ", حتى ولو كانت لا تحتوي أي منها, ...المشكلة الوحيدة,هي أن قيمة طاقة الفراغ المحسوبة تجريبيا هي أكبر 115 مرة حجم الطاقة المظلمةالموجودةوهو ما يقارب الفرق بين حجم الكون وحجم الذرة, وفي عدم وجود أمكانيةالتوفيق بينهما , يقترح بلوشار ضرورة أضفاء بعد رابع للفظاء, يكون صغير ومنطويا على نفسه, أين تبتلع طاقة الفراغ المحرجة ...وهنا وجب علينا أن نتخيل الفضاء كنوع من الرغوة, يخفي هذا البعد الرابع في كل نقطة, وأستلهم فكرته من مثال "النملة التي تسير على خيط", فعلى مستوى سلمنا, نرى ان النملة تتحرك على خط مستقيم, أي في فظاء ذو بعد واحد,, في حين أنها تتحرك على محيط الخيط,يعني تمر على فضاء ثنائي الأبعاد, هذا البعد الفضائي الأضافي, هو قريب من البعدالذي تصوره الباحث.
فكرته الأساسية, هي أنه باللعب على هندسة الفراغ, الأمرالذي يؤدي الى تغيير في تقلباتها, بحيث أن تأثيرها يماثل تأثير الطاقةالمظلمة....الى حد الأن , أنتجت هذه المحاولات نتائجا عكسية تماما للمراد الوصول اليها, فالبعدالرابع منطقيا يقلل من سرعة التوسع لا العكس, لكن بلونشار يأتي بعنصر أخر , جديد :"في بداية تاريخه , كان حجم الكون أصغر من حجم هذا البعد الأضافي, فيتصرف أذا دون أن يكون هذا البعد له أثار على خصائص الفراغ, وأذا أفترضنا هذه النقطة, فستصبح طاقة الفراغ مساوية تماما للطاقة المظلمة , يؤكد الباحث أن وجود البعد الرابع ,يمكن أثباته تجريبيا في السنوات القليلة القادمة, بواسطة سبر تأثير الجاذبية على المقياس الميكرومتري, والتي من شأنها ان تفتح حلولا أخرى جديدة في الفيزياءالأساسية.


ترجمة : المعتصم بالشوكوطوم
مقال مترجم من مجلة : علوم وحياة العدد رقم 1152 , سبتمبر 2013
[/size]