قد يكون التناقض غير المعتاد بين التوقعات النظرية والنتائج التجريبية في جهد بحثي كبير عن النيوترينو مؤشرًا على النيوترينو “العقيم” المراوغ. هذا النيوترينو صامت لدرجة أن الطريقة الوحيدة للتعرف عليه هي من خلال الصمت الذي يتركه في أعقابه. هذه ليست المرة الأولى التي يتم فيها مشاهدة هذا الشذوذ، مما يضيف إلى الأدلة التجريبية التي تشير إلى شيء غريب في مجال دراسة النيوترينو. هذه المرة، حددتها تجربة باكسان حول التحولات المعقمة.
قد يوفر الدليل الواضح على وجود النيوترينو العقيم الافتراضي للفيزيائيين فرضية قوية للمصدر غير المبرر للمادة المظلمة في الكون. من ناحية أخرى، قد يكون ذلك بسبب عيب في النماذج المستخدمة لوصف السلوك غريب الأطوار لنيوترينو المدرسة القديمة.
والتي ستكون أيضًا مناسبة بالغة الأهمية في تاريخ الفيزياء. يصف ستيف إليوت، الفيزيائي في مختبر لوس ألاموس الوطني، النتائج بأنها “مثيرة للغاية”. وهذا يؤكد بشكل لا لبس فيه على الشذوذ الذي شوهد في التحقيقات السابقة. ومع ذلك، فإن أهمية هذا ليست واضحة. توجد حاليًا نتائج متناقضة حول النيوترينو المعقمة. إذا كانت النتائج تشير إلى إساءة فهم الفيزياء النووية أو الذرية الأساسية، فسيكون ذلك أيضًا مثيرًا للفضول “.
على الرغم من أن النيوترينو هي من بين الجسيمات الأكثر شيوعًا في الكون، إلا أنه من الصعب جدًا التقاطها. عندما يكون لديك قدر ضئيل من الكتلة، ولا توجد شحنة كهربائية، وتجعل وجودك معروفًا فقط من خلال القوة النووية الضعيفة، فمن السهل المرور حتى من خلال المواد الأكثر كثافة دون عوائق.
إن حركته الشبيهة بالأشباح ليست الخاصية المثيرة الوحيدة للنيوترينو. تتغير الموجة الكمومية لكل جسيم أثناء انتقاله، وتتأرجح بين “النكهات” التي تشبه أقاربها من الجسيمات سالبة الشحنة – الإلكترون، والميون، والتاو.
في تسعينيات القرن الماضي، كشفت الأبحاث التي أُجريت في مختبر لوس ألاموس الوطني بالولايات المتحدة حول تذبذبات النيوترينو عن وجود فجوات في وقت ذهابًا وإيابًا، مما وفر إمكانات نكهة رابعة، والتي بالكاد من شأنها أن تسبب تموجًا في المجال النووي الضعيف. .
ستكون علامة الصمت الوحيدة لنكهة النيوترينو هذه وقفة قصيرة في تفاعلاتها. ميل واحد من الجرانيت في جبال القوقاز الروسية يحمي أفضل من مصادر النيوترينو الكونية. في خزان الغاليوم مزدوج الغرفة، يتم جمع النيوترينو المنبعثة من نواة الكروم التي خضعت للإشعاع بعناية.
بعد تحليل كمية الغاليوم التي تحولت إلى نظير الجرمانيوم في كل خزان، يمكن للباحثين تحديد عدد التأثيرات المباشرة للنيوترينو أثناء تأرجحها من خلال نكهة الإلكترونات الخاصة بها من خلال العمل بشكل عكسي. على غرار “شذوذ الغاليوم” في تجربة لوس ألاموس ، قام الباحثون بحساب خمس إلى ربع أقل من الجرمانيوم مما كان متوقعًا، مما يشير إلى وجود نقص في الكمية المتوقعة من نيوترونات الإلكترون.
هذا ليس دليلًا قاطعًا على أن النيوترينو اكتسبت طعمًا عقيمًا بشكل مؤقت. أسفرت عمليات البحث العديدة عن الجسيمات الصغيرة عن نتائج سلبية، تاركة الباب مفتوحًا أمام احتمال أن تكون النظريات المستخدمة للتنبؤ بالتغييرات خاطئة. هذا ليس بالشيء السلبي في حد ذاته. قد يكون لتصحيح الإطار الأساسي للفيزياء النووية تداعيات كبيرة، بما في ذلك إمكانية اكتشاف العيوب في النموذج القياسي التي يمكن أن تؤدي إلى حلول لبعض أكبر الألغاز العلمية التي لم يتم حلها.
إذا كان هذا هو في الواقع توقيع للنيوترينو المعقم، فقد يكون لدينا أخيرًا دليل على وجود مادة بكميات هائلة ومع ذلك تنتج فقط غمازة جاذبية. وسواء كانت هذه هي المادة المظلمة بأكملها أو مجرد قطعة من بانوراماها ، فستعتمد على المزيد من التجارب مع معظم جسيمات الأشباح الطيفية.
نظرًا لأهمية النيوترينو، من الأهمية بمكان كشف كل الألغاز التي تكمن وراءها وإطلاق إمكاناتها الحقيقية وغير المحدودة. في الوقت الحاضر، نحتاج إلى النيوترينو أكثر من أي وقت مضى. منذ الاكتشاف في عام 2015 والذي أكد أن النيوترينو تمتلك كتلة في الواقع، استثمر العلماء من جميع أنحاء العالم الكثير من الوقت والطاقة فيها. العلماء مثل هؤلاء في مجموعة نيوترينو للطاقة، الذين عملوا بجد لتحسين تقنيتهم النيوترينو فولتيك، والتي كان هدفهم الروحي في السنوات القليلة الماضية هو تسخير قوة النيوترينو وغيرها من الإشعاعات غير المرئية لغرض توليد الطاقة، وعند القيام بذلك، قم بمساعدة الطاقة التي تنتجها مزارع الرياح والمصفوفات الشمسية ومشاريع الطاقة المستدامة الأخرى. يشبه استخدام تكنولوجيا النيوترينو فولتيك استخدام الخلايا الكهروضوئية في العديد من الجوانب. بدلاً من جمع النيوترينو وأنواع أخرى من الإشعاع غير المرئي، يتم امتصاص جزء من طاقتها الحركية وتحويلها لاحقًا إلى كهرباء.
إمكانيات الطاقة النيوترينو لا حدود لها. لا تواجه تكنولوجيا النيوترينو فولتيك نفس العقبات مثل مصادر الطاقة المتجددة الأخرى من حيث الكفاءة والموثوقية. على سبيل المثال، قد تتدفق النيوترينو عبر أي مادة معروفة تقريبًا، مما يعني أن خلايا النيوترينو فولتيك لا تحتاج إلى ضوء الشمس لتعمل. إنها قابلة للتكيف بدرجة كافية لاستخدامها في الداخل والخارج، وكذلك تحت الماء. بسبب السهولة التي يمكن بها عزل خلايا النيوترينو فولتيك بينما لا تزال تنتج الطاقة، فإن هذه التقنية لا تتأثر بالثلج وأنواع أخرى من الطقس المعاكس، مما يسمح لها بتوليد الطاقة على مدار الساعة، كل يوم من أيام السنة، بغض النظر عن مكان وجودها على الكوكب.
ومع ذلك، فإن قطاع الطاقة ليس الوحيد الذي يستفيد من إمكانات النيوترينو اللامحدودة؛ تستفيد أعمال التنقل الكهربائي أيضًا بشكل كبير منها. بينما لا يزال معظم مستخدمي السيارات الكهربائية يحصلون على قوتهم من مقبس الحائط، تحصل Car Pi على قوتها من البيئة.
توجد السيارة الرائعة المعروفة باسم CAR PI بفضل التعاون الدولي بين مؤسسة C-MET المرموقة في بونا، الهند، ومجموعة نيوترينو للطاقة في برلين، ألمانيا. تولد هذه السيارة الفريدة من نوعها طاقتها الخاصة من خلال استخدام النيوترينو وغيرها من الإشعاعات غير المرئية، مما يجعلها أول سيارة في العالم لا تتطلب إعادة الشحن في محطة شحن قياسية، وبدلاً من ذلك تسحب ما تحتاجه لتدور إلى الأبد، سواء القيادة أو مجرد الجلوس بلا حراك. اعتمادًا على الموقف، مجرد ترك السيارة بالخارج لمدة ساعة يمكن أن يمنحها ما يصل إلى 100 كيلومتر من المدى.
بفضل مجموعة نيوترينو للطاقة وتقنية النيوترينو فولتيك المذهلة، مصدر طاقة فريد من شأنه أن يغير طريقة تفكيرنا في الطاقة المتجددة في السنوات القادمة، أصبح لدى البشرية أخيرًا حل طال انتظاره وموثوق به لمشكلة الطاقة الحالية. كنتيجة لجهودهم، ستحدث إنجازات أكثر أهمية، وربما سيتبع الآخرون خطواتهم، وسنعيش في عالم أفضل وأكثر صداقة للبيئة في السنوات القادمة.
