رصدخانه زیرزمینی جیانگمن در چین برای کشف رازهای نوترینوها و شکلگیری جهان هستی, پروژه ساخت یک آشکارساز عظیم در اعماق تپهای گرانیتی در جنوب چین به مراحل پایانی رسیده است.

این تجهیز پیشرفته، یکی از مهمترین طرحهای علمی در سطح جهان، برای شناسایی ذرات مرموز نوترینو که در محیط اطراف ما پنهاناند، طراحی شده است.\رصدخانه زیرزمینی نوترینوی جیانگمن (JUNO) در چین بهزودی عملیات خود را برای رصد و مطالعه نوترینوها، ذرات شبحمانندی که شناسایی آنها بسیار دشوار است، آغاز خواهد کرد.

این ذرات که جرم بسیار ناچیزی دارند، میتوانند کلیدی برای درک چگونگی پیدایش جهان باشند.\این آشکارساز یکی از سه پروژه بزرگ جهانی برای مطالعه دقیقتر نوترینوها محسوب میشود. دو طرح مشابه دیگر در ایالات متحده و ژاپن در حال اجرا هستند، اما تا کنون به مرحله بهرهبرداری نرسیدهاند.\رصد نوترینوها یکی از پیچیدهترین و حیاتیترین چالشهای علمی است که میتواند ابعاد جدیدی از راز شکلگیری جهان هستی را آشکار سازد.

این پروژه عظیم چین که قرار است سال آینده بهرهبرداری شود، مرزهای فناوری در این حوزه را به سطحی نوین خواهد رساند. آندره دو گووآ، فیزیکدان نظری دانشگاه نورثوسترن آمریکا میگوید اگر چین بتواند به این هدف برسد، دستاوردی شگفتانگیز خواهد بود.\نوترینوها چیستند؟\نوترینوها از ذرات بنیادی هستند که ریشه آنها به لحظه بیگبنگ و آغاز جهان بازمیگردد.

تریلیونها از این ذرات شگفتانگیز در هر ثانیه از بدن ما عبور میکنند، بدون اینکه کوچکترین اثری بگذارند.\منشأ اصلی نوترینوها، فرایندهای هستهای در ستارگان مانند خورشید است. همچنین این ذرات در برخوردهای ذرات بنیادی در شتابدهندهها نیز تولید میشوند و یکی از کلیدهای درک ساختار جهان محسوب میروند.\اگرچه دانشمندان نزدیک به یک قرن از وجود نوترینوها آگاه هستند، اما همچنان در مراحل اولیه درک ماهیت واقعی این ذرات بنیادی قرار دارند.

کائو جون، از مدیران پروژه آشکارساز چین، بیان میکند نوترینوها ناشناختهترین ذرات در جهان ما هستند. به همین دلیل تحقیقات گسترده برای مطالعه آنها ضروری است.\روش شناسایی نوترینوها\نوترینوها، ذرات بسیار کوچک و پرسرعت، به خودی خود قابل رصد مستقیم نیستند. بنابراین دانشمندان به بررسی واکنشهایی میپردازند که در اثر برخورد آنها با ذرات ماده رخ میدهد.

این برخوردها میتوانند باعث ایجاد نورهای درخشان یا تشکیل ذرات باربر شوند که قابل اندازهگیری هستند.\از آنجا که نوترینوها تنها در موارد بسیار نادر با ذرات دیگر برخورد میکنند، فیزیکدانان ملزماند طرحهای عظیمی را تدوین کنند تا احتمال مشاهده این برخوردهای نادر را افزایش دهند.

آندره دو گووآ در این باره میگوید راهحل اندازهگیری نوترینوها، ساخت آشکارسازهای بسیار بزرگ است.\آشکارسازی عظیم برای رصد ذرات ریز\چین پس از ۹ سال تلاش و با هزینه نزدیک به ۳۰۰ میلیون دلار، ساخت یکی از بزرگترین آشکارسازهای جهان را در عمق ۷۰۰ متری زمین در منطقه کایپینگ به مراحل نهایی رسانده است.

عمق بالا این تجهیز، آن را در برابر پرتوهای کیهانی و تابشهای مزاحم مصون میدارد که میتوانند فرآیند شناسایی را مختل کنند. در روز چهارشنبه، کارگران مرحله نهایی ساخت را آغاز کردند. آشکارساز کروی شکل با مایعی خاص پر خواهد شد که در عبور نوترینوها نور ساطع میکند و سپس در آب خالص غوطهور میشود.\این آشکارساز برای مطالعه پادنوترینوها طراحی شده است، نسخه معکوس نوترینوها که به دانشمندان کمک میکند حرکت این ذرات را بهتر درک کنند.

این پادنوترینوها ناشی از واکنشهای درون دو نیروگاه هستهای هستند که در فاصله بیش از ۵۰ کیلومتری از آشکارساز قرار دارند.\هنگامی که پادنوترینوها با ذرات موجود در آشکارساز برخورد میکنند، یک نور درخشان شکل میگیرد که امکان شناسایی آنها را فراهم میآورد.\\\کارگران در حال فعالیت در قسمت زیرین آشکارساز در عمق ۷۰۰ متری رصدخانه زیرزمینی نوترینوی جیانگمن در کایپینگ، جنوب چین AP \\\این تجهیز با هدف پاسخ به یکی از سوالات کلیدی در مورد معمای دیرینه نوترینوها طراحی شده است.

نوترینوها در حین حرکت در فضا به سه نوع مختلف دچار تحول شکل میشوند و دانشمندان قصد دارند آنها را بر اساس نوع، از سبکترین تا سنگینترین، دستهبندی کنند.\اما شناسایی این تغییرات ظریف در ذراتی که ذاتاً غیرقابل رصد هستند، چالشی بزرگ محسوب میشود. کیت شولبرگ، فیزیکدان دانشگاه دوک میگوید حتی تلاش برای انجام چنین کاری واقعاً جسورانه است.\آشکارساز نوترینوی چین پیشبینی میشود در نیمه دوم سال آینده فعال شود.

با این حال، جمعآوری و تحلیل دادهها فرآیندی زمانبر است، بنابراین دانشمندان برای کشف کامل اسرار زندگی پنهان نوترینوها باید همچنان صبور بمانند.\علاوه بر چین، دو طرح مشابه دیگر یعنی هایپر-کامیوکانده در ژاپن و آزمایش نوترینوی عمیق زیرزمینی در ایالات متحده در حال اجرا هستند.

این دو پروژه نیز در تلاشاند تا با مطالعه نوترینوها، درک بهتری از چگونگی شکلگیری جهان ارائه دهند.\دو آشکارساز مشابه در ژاپن و ایالات متحده به ترتیب در سالهای ۲۰۲۷ و ۲۰۳۱ به بهرهبرداری خواهند رسید. این پروژهها با استفاده از راهکارهای متفاوت، نتایج آشکارساز چین را بازبینی و اعتبارسنجی میکنند تا درک عمیقتری از حرکت این ذرات بنیادی حاصل آید.