تمكن العلماء مؤخرًا من رصد جسيم يُسمى الأكسون. توقع العلماء وجود هذه الجسيم منذ أكثر من 40 سنة، ومن خصائصه المفترضة أنه لا يتفاعل مع المادة العادية إلا نادرًا. يعتقد العلماء أن المادة المظلمة مكونة من الأكسونات، ولكن، بدلًا من رصد الأكسونات في الفضاء الخارجي، رصد باحثون دليلًا رياضيًا على وجوده في مادة هنا على الأرض.
الأكسون مرشح ليكون المكوِّن للمادة المظلمة، إذ لا يتفاعل مع المادة العادية -مثله مثل المادة المظلمة-، وهذه الخاصية تجعل رصد الأكسون شديد الصعوبة.
قد يساعدنا هذا الجسيم في حل ألغاز أخرى كثيرة في الفيزياء، مثلًا، نعلم أن قوانين الفيزياء تعمل بنفس الطريقة للمادة والمادة المضادة حتى عندما تكون إحداثياتها المكانية مقلوبة، وهو ما لايمكن تفسيره بمعرفتنا الحالية، ولكن ربما يدل إثبات وجود الأكسونات على وجود حقل كمومي يفسر هذه الظاهرة.
ولأن رصد هذا الجسيم صعب، استُعملت طريقة خاصة تستخدم ما يُعرف بالمادة الكثيفة. استُخدمت مثل هذه التجارب في مرات عديدة كُشف فيها عن جسيمات جديدة.
استخدم العلماء ما يُعرف بنصف ناقل ويل، وهو مادة غريبة تتصرف فيها الإلكترونات كأنها بلا كتلة ولا تتفاعل مع بعضها، ويكون لها خاصية تسمى الكيرالية.
نقسم الإلكترونات إلى نوعين: يمينية ويسارية.
تكون الكيرالية دومًا محفوظة، وبتبريد نصف الناقل لدرجة 11- مئوية تتمكن الإلكترونات من التكاثف وتكوين بلورات بنفسها.
تُعرف الموجات التي تعبر البلورات باسم الفونونات، ولأن الجسيمات تحت الذرية تتصرف مثل الأمواج أيضًا، فبعض الفونونات لها خواص تماثل خواص هذه الجسيمات تحت الذرية.
رصد الباحثون الذين أجروا التجربة فونونات لها خواص شبيهة بخواص الأكسونات، ولم تكن الكيرالية محفوظة في هذه التجربة (يظن العلماء أن وجود الأكسونات قد يكسر الكيرالية).
سيستمر العلماء بالبحث عن الأكسون باعتباره جسيمًا منفردًا، ولكن مثل هذه التجارب تمد الباحثين بمعلومات عن خواص الجسيم كالكتلة، ومن ثم تمكنهم من توجيه بحثهم نحو هدف واضح. كذلك، فإن مثل هذه التجارب تثبت -من حيث المبدأ- إمكانية وجود جسيم مثل هذا.
اقرأ أيضًا:
لأول مرة في فيزياء الكم.. وضع جزيء واحد مكون من ألفي ذرة في مكانين بنفس الوقت
لأول مرة في فيزياء الكم.. وضع جزيء واحد مكون من ألفي ذرة في مكانين بنفس الوقت
ترجمة: مهران يوسف
تدقيق: صالح عثمان
مراجعة: اسماعيل اليازجي
