يجري العلماء تجربة فيزياء نووية تحت أعماق جبال إيطاليا - حتى أثناء الوباء. لكن لا يمكن للفيروس التاجي إيقاف البحث.
واصل مختبر في إيطاليا تجاربه طويلة المدى تحت الأرض حول المادة المظلمة والنيوترينوات - حتى أثناء الوباء. يقوم المرصد الجوفي تحت الأرض للأحداث النادرة (CUORE) بجمع البيانات بشكل مستمر تقريبًا منذ مايو 2017. وكما يشير الاسم ، فإن جزءًا من التجربة يدور حول درجة الحرارة: "التبريد الشديد" الذي يستغرق وقتًا طويلاً لإنجازه والكثير من الطاقة المتجددة.
تشير "الأحداث النادرة" في المقام الأول إلى شيء يسمى تحلل بيتا مزدوج عديم النيوترينو (NDBD). في هذا التفاعل الافتراضي ، الذي تم اقتراحه عام 1939 ولكن لم تتم ملاحظته بعد ، ستقوم النواة بإخراج إلكترونين. وبدلاً من النيوترينين المتوقعين ، لا يطلق التفاعل أي نيوترينوات. لأن هذا ينتهك التوازن المحفوظ بين الجسيمات والجسيمات المضادة ، يعتقد الباحثون أنه يمكن أن يكون طريقة واحدة لتفسير سبب "انتصار" المادة ، على حد تعبير CUORE ، على المادة المضادة في الكون.
يبحث باحثو CUORE أيضًا عن المادة المظلمة. وأوضحوا أنه "على الرغم من أن الهدف الفيزيائي الأساسي لـ CUORE هو البحث عن اضمحلال بيتا مزدوج عديم النيوترينو ، فإن القدرة على تحديد وقياس الأحداث منخفضة الطاقة تجعل CUORE مناسب لعمليات البحث عن الأحداث النادرة منخفضة الطاقة ، بما في ذلك البحث عن المادة المظلمة".
وينطوي ذلك على البحث عن الجسيمات الضخمة ذات التفاعل الضعيف (WIMPs) ، من خلال ملاحظة معظم التفاعلات نفسها التي ينطوي عليها NDBD لارتداد نووي منبسط عند مستوى طاقة أقل بكثير.
لماذا يتم بناء مثل هذه المختبرات تحت الأرض؟ إنه نفس السبب الذي يحقق فيه العلماء في أنابيب الحمم البركانية كمكان يمكن أن يعيش فيه رواد الفضاء على كوكب المريخ، كمأوى من الإشعاع الكوني.
نعم ، يحجب الغلاف الجوي للأرض "99.9 في المائة من الإشعاع الواصل من الفضاء ". لكن البحث في وجود المادة المظلمة وتأكيدها يتطلب ظروفًا يمكن التخلص منها حتى بنسبة 0.1 في المائة التي تمر بها.
بعض أعمق المرافق التجريبية في العالم تصل إلى 8000 قدم تحت السطح ، وغالبًا ما تكون متراصة مع مناجم الألغام الموجودة. للوصول إلى هذه المرافق ، يجب على الباحثين القيام بنفس رحلات المصعد الطويلة التي يقوم بها عمال المناجم. تقع تجربة CUORE في مختبر Gran Sasso الوطني (LNGS) ، وهو أكبر مرفق بحثي تحت الأرض في العالم ، حيث لا يزال بإمكان الباحثين الوصول بشكل غير عادي بالسيارة في المقام الأول.
المختبر الوطني جران ساسو - المختبر الوطني جران ساسو
تم بناء LNGS تحت الجبال. بدلاً من 8000 قدم من الأوساخ العادية والصخور الأساسية ، يجلس المختبر تحت حوالي 4600 قدم من الصخور الصلبة. هذه "تغطية طبيعية توفر خفضًا في تدفق الأشعة الكونية مليون مرة ؛ علاوة على ذلك ، فإن تدفق النيوترونات في القاعات تحت الأرض أقل بنحو ألف مرة من السطح بسبب الكمية الصغيرة جدًا من اليورانيوم والثوريوم في صخرة الدولوميت الجيرية في الجبل ، "يوضح موقع LNGS باللغة الإنجليزية.
الآن ، يمكن للعلماء في مناطق زمنية مختلفة مراقبة ما يحدث في المنشأة ، ويمكن لسلسلة من أجهزة الاستشعار والإنذارات تنبيه العلماء الذين لا يزالون محليين. عندما يكونون هناك ، يرتدي هؤلاء العمال القفازات والأقنعة ويتبعون نفس البروتوكول مثل المدنيين على السطح.
المصدر