طرح فرض وجود النيوترينو في ،1930 ، ثم افترض العلماء بعدها طيلة ما يقرب من خمسين عاماً أن كتلة هذا الجسيم هي ال عاماً أن كتلة هذا الجسيم هي الصفر، وأنه ينتقل بسرعة الضوء. على أنه لم يكن هناك حقاً أي سبب معين يوجب أن تكون هذه الكتلة صفراً. أما السبب في الإبقاء على هذا الفرض فهو ببساطة عدم وجود أي دليل على عكسه. على أنه في حوالي بداية الثمانينيات من القرن تم إجراء تجربتين تدلان على أن النيوترينو رغم ذلك قد تكون له كتلة صغيرة. وأصبح واضحاً في التو، أنه إذا كان هذا هو الحال حقاً، لأمكن أن تكون جسيمات النيوترينو هي الشكل الغالب للمادة التي في الكون. ولما كان هناك ما يقرب من بليون نيوترينو مقابل كل باريون واحد، فإن وزن جسيمات النيوترينو يكون أكبر من وزن كل الجسيمات الأخرى مجتمعة حتى ولو كان وزن النيوترينو هو فقط جزء من كتلة الإلكترون.

وفي 1980 كان هناك ثلاثة فيزيائيين يعملون بجامعة كاليفورنيا في ارفين وهم فريدريك رينز، وهنري و سوبل وایلان ،باسيرب، وقد كتبوا وقتها تقريراً بأنهم رصدوا تذبذبات للنيوترينو. وبكلمات أخرى، فقد وجدوا أن كل نوع من النيوترينو يمكن أن يتغير إلى النوع الآخر. وكمثل، فإن نيوترينو الإلكترون قـد يتحول إلى نيوترينو الميون، ثم يتحول ثانية إلى نيوترينو الإلكترون في وقت لاحق. أو أنه قد تحدث تذبذبات بين جسيمات نيوترينو الإلكترون والتاو، وهذه الظاهرة بالذات هي ما يعتقد أصحاب التجربة الثلاثة أنهم قد اكتشفوه. وحسب النظرية المقبولة حالياً، لا يمكن أن تحدث تذبذبات النيوترينو إلا إذا كانت الجسيمات النيوترينو كتلة. ولم تذكر تجربة رينز - سوبل - باسيـرب القدر الذي ينبغي أن تكون عليه هذه الكتلة ولكنها كما يبدو بالفعل تتضمن أنها لا يمكن أن تكون صفراً.

وقد انطوت التجربة على الكثير مما هو غير مؤكد من ذلك حقيقة أن نيوترينو التاو لم يتم قط اكتشافه على أنه عندما اختفت بعض جـسـيـمـات نيوترينو الإلكترون لفترة ما افترض ببساطة أنها قد تحولت إلى نوع نيوترينو التاو. وهكذا فإن أصحاب التجربة لم يستطيعوا الزعم بأن نتائجهم حاسمة، ووافقوا على أن من اللازم تأكيد نتائجهم بتجارب أخرى.

ورغم أنه ليس هناك تجارب تأكيدية على وشك أن تجرى في التو، إلا أن هذه النتيجة مازالت تجذب انتباه الكثيرين. وثمة أسباب عديدة لذلك. وأحدها هو حقيقة أن النظريات الموحدة الكبرى تتضمن فيما يبدو أنه ينبغي أن تكون هناك كتلة الجسيمات النيوترينو. وهناك سبب آخر، يتعلق بمكانة واحد ممن أجروا التجربة. ذلك أن رينز قد أجرى في 1956 تجربة بالاشتراك مع فيزيائي آخر هو كلايد ل. كوان الصغير، وتم في هذه التجربة البرهنة نهائياً على وجود النيوترينو، بعد مرور ستة وعشرين عاماً من طرح فرض وجوده لأول مرة.

وتلى ذلك أن زاد الاهتمام باحتمال وجود كتلة للنيوترينو عندما كتبت مجموعة من العلماء في معهد الفيزياء النظرية والتجريبية في موسكو تقريراً ذكروا فيه أنهم قد أجروا قياساً لكتلة نيوترينو الإلكترون بطريقة مباشرة، وأنهم وجدوا أنها تتراوح بين 14 إف و 48 إف.*

ولم تحز هذه النتيجة السوفيتية تقبلاً واسعاً. فالتجربة كانت من التجارب الصعبة، والمقدار الذي يفترض أنه قد تم قياسه هو مقدار صغير جداً. ومع ذلك، فإن الفيزيائيين النظريين في سائر العالم قد انطلقوا في المعمل ليحسبوا ما يمكن أن تكونه دلالات وجود كتلة للنيوترينو. وسرعان ما وجدوا أنه لو كانت كتلة نيوترينو الإلكترون هي حتى 2 إف فقط، فإن وزن كل ما هو موجود من جسيمات النيوترينو مـعـاً سيكون أكبر من وزن كل المادة الباريونية التي في الكون. وبالإضافة، فإنه لو كان وزن النيوترينو 14 إف فإن هذه الجسيمات ستسهم بتسعين في المائة من كتلة الكون.

وبالإضافة إلى ذلك، فإنه إذا كان الجسيمات النيوترينو كتلة، فإنها لن تتمكن من الانتقال بسرعة الضوء. وفي هذه الحالة فإنه يمكن إبطاء سرعتها بما يسمح بأن يتم أسرها بواسطة جاذبية تجمعات المجرات. ولا شك أن من الممكن أن تكون الهالات المظلمة المحيطة بالمجرات مكونة من جسيمات النيوترينو. وفيما يتعلق بذلك، فإنه يبدو أنه لا يوجد سبب يمنع أن تكون تركيزات من جسيمات النيوترينو هي المسؤولة أولاً عن تكوين المجرات. وإذا كانت الجاذبية قد سببت تجمع جسيمات النيوترينو معاً بعد الانفجار الكبير بزمن قصير، فمن الممكن أن تكون المادة العادية قد تجمعت بعد ذلك في تكتلات من جسيمات النيوترينو. وشد الجاذبية كفيل بذلك. وحيث إن جسيمات النيوترينو لا تبث ضوءاً، فإن اتساق كلة بنات البي إشعاع الخلفية الكونية لن يكون بمشكلة.

وبدا لزمن قصير أن العلماء قد قطعوا شوطاً كبيراً نحو حل مشكلة تكوين المجرات ولكن سرعان ما أخذت المشاكل تنبثق فالنتائج التجريبية التي تدل على أن جسيمات النيوترينو لها كتلة لم يتم تأكيدها، وأصبح العلماء يتشككون فيها. وصار من الواضح أن أحداً لا يمكنه أن يقول حقاً ما إذا كان الجسيمات النيوترينو كتلة أم لا.

وهناك صعوبات نظرية أيضاً. فحيث إن جسيمات النيوترينو هي جسيمات خفيفة جداً، فمن الواضح أنها ستنبثق من الانفجار الكبير بسرعة قريبة من سرعة الضوء، وقد عجلت سرعتها بالطاقة المتاحة ولكن جسيمات النيوترينو التي تتدفق منطلقة هكذا لا يمكن لها أن تخلق تركيزات الكتلة في الكون؛ وبدلاً من ذلك  فإنها ستحطم أي تركيزات للكتلة. وبكلمات أخرى، لو حدث بطريقة ما أي تكتلات للمادة في حجم مجرة، فإن جسيمات النيوترينو سوف تشتتها بدداً. ولا يمكن الجسيمات النيوترينو أن تبدأ في التكتل معاً إلا بعد أن تبطئ سرعتها لما يقرب من عشر سرعة الضوء. ولكن الحسابات تدل على أنه إذا حدثت فعلاً عملية كهذه، فإن جسيمات النيوترينو سوف تشكل تركيزات من المادة في حجم تجمعات فائقة من المجرات. وهذه التجمعات الفائقة سيكون عليها بعدها أن تتفكك إلى مجرات منفردة.

وتسمى هذه الخطة سيناريو تشكيل المجرات من أعلى لأسفل. فتركيزات المادة ذات الحجم الكبير هي التي تتخلق أولاً، ثم يتبعها فيما بعد التركيزات الأصغر. ورغم أنه قد يبدو في أول الأمر أن من المعقول أن تتخلق المجرات على هذا النحو إلا أن ثمة مشكلة خطيرة هنا فالزمن المطلوب لتكوين المجرة هكذا زمن طويل جداً. وتمثيل ذلك بالكمبيوتر يدل على استكمال هذه العملية يتطلب ما يصل إلى أربعة بلايين عام. إلا أن هناك دليلاً على أن المجرات قد وجدت بالفعل بعد الانفجار الكبير ببليوني عام فحسب. ويبدو أنه لا بد وأن نستنتج أن الفرض القائل بأن جسيمات النيوترينو لها كتلة لا يحل مشكلة. وجود المادة المظلمة.

----------------

*- إ ف = تعني إلكترون فولت

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

العتبة العباسية المقدسة تعلن تأجيل مؤتمر معالم الحياة الطيبة عند أهل البيت (عليهم السلام) الدولي الثاني

قسم العلاقات العامة يقيم أمسية رمضانية ثقافية لطلبة الأقسام الداخلية في جامعة بابل

قسم الشؤون الفكرية ينظم ختمة قرآنية رمضانية في دولة تشاد بإفريقيا

ضمن مشروع بيوت النور.. المجمع العلمي ينظّم أمسية قرآنية رمضانية في كربلاء

المزيد

الآخبار الصحية

الماء المملح.. فائدة حقيقية أم "صيحة زائفة"؟

عادة بسيطة تدعم الصحة وتحافظ على الوزن المثالي

الغذاء النباتي يقلل مخاطر السرطان.. مع استثناء مهم

الحليب قليل أم كامل الدسم.. أيهما أفضل؟

المزيد

الآخبار التكنلوجية

أنثروبيك تتحدى البنتاغون.. وترامب يأمر بوقف التعامل معها

ميزة جديدة من "إنستغرام" لحماية المراهقين من الانتحار

الأولى من نوعها.. "تقنية مذهلة" في هاتف سامسونغ الجديد

لماذا تشعر المرأة بالألم أكثر من الرجل؟.. دراسة تجيب

المزيد

مواضيع ذات صلة

المادة الباريونية وغير الباريونية

سوسي

فرميونات وبوزونات

تخوم الطاقة العالية

اكتشاف جسيمات جديدة

ميجا فولت، وجيجا فولت وتيرا فولت

جسيمات وموجات

جسيمات مصطدمة

ما بعد النموذج المعياري

الهليوم والديتريوم الأوليان

النموذج المعياري

نظرية ديناميكا اللون الكمية