يعتقد أستاذ الفيزياء في جامعة كاليفورنيا جوري زوبان ومؤلفوه المشاركون من الولايات المتحدة وإسرائيل أنهم وجدوا أحد الحلول “لالتقاط” المحاور، وهي جسيمات المادة المظلمة. جاء ذلك في دراسة نشرت في مجلة فيزياء الطاقة العاليةالتقارير جامعة سينسيناتي (الولايات المتحدة الأمريكية).

طريقتان لإنتاج الأكسيونات

الأكسيونات هي جسيمات افتراضية يعتقد الفيزيائيون أنها يمكن أن تساعد في تفسير المادة المظلمة. ولم يتم رصد المادة المظلمة بشكل مباشر حتى الآن، لكن يعتقد الفيزيائيون أنها تشكل معظم كتلة المادة في الكون. وقد أثبت الفيزيائيون وجودها بسبب تأثير الجاذبية، مما يغير حركة المجرات والنجوم في المجرات. إحدى النظريات الرئيسية هي أن جسيم المادة المظلمة هو جسيم خفيف جدًا، يسمى الأكسيون.

في ورقتهم البحثية، نظر زوبان وزملاؤه في مفاعل اندماجي مبطن بالديوتيريوم والتريتيوم، يتم بناؤه من خلال تعاون دولي في جنوب فرنسا.

وفقًا للحسابات، لن ينتج مثل هذا المفاعل الطاقة فحسب، بل سينتج أيضًا جسيمات المادة المظلمة المحتملة بسبب التدفق الكبير للنيوترونات التي سيتم إنشاؤها في مفاعل الاندماج.

وقال العالم: “تتفاعل النيوترونات مع المادة الموجودة في الجدران. ونتيجة للتفاعلات النووية، يمكن تشكيل جزيئات جديدة”.

الطريقة الثانية التي تتشكل بها الجسيمات الجديدة قد تكون أن ترتد النيوترونات عن الجسيمات الأخرى، مما يؤدي إلى إبطاء سرعتها وإطلاق الطاقة في عملية يطلق عليها الفيزيائيون اسم “bremsstrahlung”.

قد تكون الجسيمات الجديدة محاور عصبية، أو على الأقل تشبه المحاور.

حل مشكلة من السلسلة

يُشار إلى أن الفيزيائيين شيلدون كوبر وليونارد هوفستادير في المسرحية الهزلية “نظرية الانفجار الكبير” عملوا على هذه المشكلة في ثلاث حلقات من الموسم الخامس، لكنهم لم يتمكنوا من حلها أبدًا، على عكس مؤلفي الدراسة الجديدة.

تم عرض The Big Bang Theory من عام 2007 إلى عام 2019 وفاز بسبع جوائز إيمي. لا يزال المسلسل واحدًا من أكثر المسلسلات مشاهدة على أي خدمة بث مباشر، وفقًا لشركة Nielsen.

وقال زوبان: “لقد تمت مناقشة الفكرة العامة في ورقتنا حول نظرية الانفجار الكبير منذ سنوات عديدة”.

في إحدى الحلقات، تصور السبورة البيضاء معادلة ورسمًا تخطيطيًا يقول زوبان إنه يصف العملية التي يتم من خلالها تشكيل المحاور من الشمس. في حلقة لاحقة، تظهر معادلة أخرى على لوحة مختلفة. تحت الحسابات، التي تم إجراؤها باستخدام علامة ملونة مختلفة، يوجد وجه حزين لا لبس فيه.

يقول زوبان إن معادلة ليونارد وشيلدون تقدر احتمالية العثور على محاور في مفاعل اندماجي مقترح مقارنة بالشمس، وكانت النتائج مخيبة للآمال.

وقال: “الشمس جسم ضخم ينتج الكثير من الطاقة. واحتمال إنتاج جسيمات جديدة من الشمس يمكن أن تندفع إلى الأرض أعلى من احتمال إنتاجها في مفاعلات الاندماج باستخدام نفس العمليات التي تستخدم في الشمس. ومع ذلك، لا يزال من الممكن إنتاجها في مفاعلات باستخدام مجموعة مختلفة من العمليات”.