اتصالات المستقبل بواسطة النيوترينو

! م. حسام جميل العرب اليوم، 20 / 11 / 2012 فكرة مجنونة حقا، لكن لعل معظم ابتكارات العلم والتكنولوجيا بدأت هكذا. النيوترينو جسيم ما زال يذهل العلماء بخصائصه، وهو يتميز بأن لا شيء يقف في طريقه . إنه يخترق كل شيء. ومن هنا ولدت فكرة استغلاله لإرسال رسائل من أي مكان في الأرض إلى أي مكان آخر، حتى لو كان الجهة المقابلة على الكرة الأرضية، بواسطة جسيمات النيوترينو، التي تخترق الكرة الأرضية بأكملها. وهذا يختلف عن بعث الرسائل والبث الإذاعي والتلفازي الذي يعتمد على انعكاس الموجات عن طبقات الغلاف الجوي، أو عن سواتل الاتصالات (الأقمار الصناعية)؛ أو الذي يتحقق من خلال كابلات أو أسلاك معدنية، أو مصنوعة من الألياف الضوئية. فكيف ولدت هذه الفكرة؟ وهل هي قابلة للتطبيق حقا؟ أجرت مجلة العلم والحياة الفرنسية في عددها لشهر تموز 2012 مقابلة مع الفيزيائي الأمريكي دانيل ستانسل من جامعة كارنيجي مِلون. ونقدم من المقابلة هذه المقتطفات. العلم والحياة: متى خطرت بذهنك هذه الفكرة؟ ستانسل: كان ذلك عندما علمت أن مختبر فيرمي يمتلك آلة تولد النيوترينوات وتكشفها. بإمكان النيوترينو أن يخترق الكرة الأرضية بأكملها، ومئات الأميال عبر الماء، دون أن ينحرف، اقترحت فكرتي على مدير مختبر فيرمي، فاعتبرها فكرة رائعة. العلم والحياة: هل حاولت أن ترسل رسالة بواسطة النيوترينوات؟ ستانسل: لقد جعلنا آلة مختبر فيرمي تولد نبضات متقطعة. ومثلنا حروف كلمة نيوترينو بهذه النبضات ثم أرسلنا هذه الرسالة واستقبلناها على الجهاز الكاشف للنيوترينو على بعد 1 كم. وكان هذا كافيا لاثبات إمكانية تحقيق هذه التقنية. العلم والحياة: لكن هذه ليست أكثر من تجربة مخبرية. ستانسل: صحيح أن الجهاز الكاشف يزن 170 طنا، وهو مدفون على عمق 100م تحت سطح الأرض. لكن لا شيء يمنعنا من توقع صنع كواشف اصغر بكثير في المستقبل. وعندئذ يمكننا إرسال رسائل عبر الكرة الأرضية مباشرة، أو باتجاه مركبة فضائية موجودة خلف القمر أو المريخ مثلا. العلم والحياة: هل تنوون إجراء تجارب أخرى قريبا؟ ستانسل: كلا. لقد أثبتت التجربة إمكانية هذا النوع من الاتصال. ونحن نركز حاليا على الجانب النظري، ونعمل على تطوير نماذج رياضية قادرة على نقل الرسائل بافضل صورة ممكنة. وسنختبر النماذج بوسائل محاكاة رقمية. لكن ما هو النيوترينو؟ النيوترينو جسيم بالغ الصغر وعديم الشحنة؛ لهذا السبب فهو لا يتاثر بالمجال الكهرمغنطيسي. وهو ينتج عن تحلل بعض العناصر المشعة وفي التفاعلات النووية في النجوم، ومنها الشمس؛ كذلك وعندما تتعرض الذرات للأشعة الكونية. توجد ثلاثة أنواع من النيوترينو، إضافة إلى جسم مضاد لكل منها. وهي تصل الأرض بكثافة هائلة: فعلى كل 1 سم² من سطح الأرض المواجه لأشعة الشمس، يسقط 65 بليون نيوترينو في كل ثانية. تاريخ النيوترينو: في عام 1930، اقترح باولي وجود جسيم أطلق عليه اسم نيوترون، ليفسر كيف يحافظ تحلل جسيمات بيتا (الإلكترونات) على الطاقة، والزخم، والزخم الزاوي معا. وفي عام 1932 اكتشف جيمس شادويك جسيما ثقيلا متعادل الشحنة وأطلق عليه أيضا اسم نيوترون. وفي عام 1933 حل أنريكو فيرمي مشكلة إعطاء الاسم نفسه لجسيمين مختلفين، وذلك بإعطائه الجسيم الأصغر الاسم نيوترينو أي النيوترون الصغير. لم يكشف أو يرصد النيوترينو عمليا إلا عام 1956 ومنح مكتشفوه جائزة نوبل... بعد ذلك بثلاثين عاما! Science ET Vie