اَبا اِباد

آزمایشگاه ماده‌ی تاریک

آزمایشگاه ماده‌ی تاریک

یک معدن متروکه به درد چه کاری می‌خورد؟ آیا باید وسایلی که در معدن باقی مانده است را اسقاط کنیم و بفروشیم؟ آیا بهتر است از آن برای ساختن فیلم‌های ترسناک استفاده کنیم؟ حتی می‌توان از یک‌ معدن متروکه به عنوان اتاق فرار استفاده کرد و اینگونه از آن درآمدی کسب کرد. شاید هم اصلا به دردسرش نیارزد. معدنی که مواد معدنی ارزشمند آن به پایان رسیده، دیگر سود زیادی نمی‌رساند و به قول معروف، آفتابه خرج لحیم است.

نمی‌دانم شاید باید از مهندسان معدن پرسید که معمولا با معدن‌های متروکه چه می‌کنند؟

اما من در اینجا می‌خواهم از یک کاربری عجیب یک‌ معدن متروکه صحبت کنم و آن تبدیل معدن به یک آزمایشگاه است. معدنی که زیر زمین است، یک ویژگی مهم دارد که آن را برای آزمایشات خاصی خیلی مناسب می‌کند. این ویژگی همین است که چنین معدنی زیر زمین است. یکی از موضوعات ناشناخته‌ی فیزیک، ماده‌ی تاریک یا dark matter است. ما با روش‌های‌ غیرمستقیم مثل اثر گرانش، مطمئن هستیم که ماده‌ی تاریک وجود دارد و شواهد متعددی وجود ماده‌ی تاریک‌ را نشان می‌دهد. اما ما فقط تاثیر آن‌ را دیده‌ایم و تاکنون موفق نشده‌ایم ماهیت آن‌ را دریابیم. ما هنوز نمی‌دانیم که ماده‌ی تاریکی چیست و از چه چیزی ساخته‌ شده است. اصلا به همین علت است که به آن می‌گوییم ماده‌ی تاریک.

چون هیچ اطلاعی راجع به آن نداریم و برای ما یک نقطه‌ی تاریک در جهان هستی به حساب می‌آید. تاکنون فرضیات متعددی راجع به ماهیت‌ ماده‌ی تاریک‌ ارائه شده است. اما هیچکدام از این فرضیات هنوز به کمک آزمایشات اثبات نشده است. یکی از این فرضیات پیشنهاد می‌کند که ماده‌ی تاریک از ذرات سنگین با برهم‌کنش ضعیف یا به اصطلاح WIMPs ساخته‌ شده است. ما هنوز تعریف دقیقی از ویمپ نداریم‌ و صرفا فرض کرده‌ایم که آن‌ها ذراتی بنیادین هستند که از طریق گرانش و نیروهای ناشناخته‌ی دیگری برهم‌کنش دارند. تاکنون آزمایشات زیادی برای یافتن ویمپ صورت گرفته، اما هیچیک از این آزمایشات موفق نبوده است.

یکی از محل‌هایی که ما به دنبال ویمپ بوده‌ایم، یک معدن متروکه (تصویر فوق) در مینسوتای آمریکا بود. در سال ۲۰۰۸ در این معدن متروکه، آزمایشگاهی در عمق ۷۰۰ متری از سطح زمین ساخته شد تا این ذرات احتمالی ماده‌ی تاریک در آنجا یافت شود. در این آزمایشگاه، اتم‌های فلز ژرمانیم تا دمای یک دهم کلوین بالاتر از صفر مطلق یا دمای منفی ۲۷۳/۰۵ سرد می‌شدند. این امید وجود داشت که برهمکنش ویمپ با هسته‌ی اتم‌های ژرمانیم، باعث ایجاد ارتعاش در آن‌ها شود و به این صورت ذره‌ی ویمپ کشف گردد. علت اینکه این آزمایشگاه در چنین عمقی از زمین ساخته شد این بود که از رسیدن تابش کیهانی به این تجهیزات جلوگیری شود.

چنین آزمایشی شبیه این است که شما یک دریاچه‌ی آرام می‌سازید و منتظرید افتادن یک سنگ درون آن، باعث ایجاد ارتعاشی در سطح آب شود. پس باید سعی کنید که تا می‌توانید جلوی افتادن سنگ‌های دیگر مثل ذرات تابش کیهانی به این دریاچه را بگیرید. این تجهیزات آنقدر حساس بود که حتی پرسنل نیز اجازه نداشتند در مدت آزمایش وارد آزمایشگاه شوند و تنها یک بار در هر سال وارد آزمایشگاه می‌شدند. چرا که بدن من و شما نیز پرتوهایی از خود ساطع می‌کند و بر این آزمایش اثر می‌گذارد. فیزیکدانان در سال ۲۰۱۰ توانستند در این آزمایشگاه دو ذره پیدا کنند که احتمال می‌رفت ذرات ماده‌ی تاریک باشند. اما پیدا کردن تنها دو ذره، اثبات خوبی حساب نمی‌شود. البته ما تا به امروز و با آزمایشات پیشرفته‌تر نیز موفق به کشف این ذرات نشده‌ایم.

– اَبا اِباد

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *