تقریبا همه ما از کلاس‌های علوم مدرسه با مفاهیمی مثل الکترون، پروتون و نوترون آشنا هستیم. اگرچه در بین این ذرات زیراتمی، نوترونِ فاقد بار الکتریکی، ساده‌ترین مورد به نظر می‌رسید، ولی ماهیت آن رازآلود است. جالب است بدانید طبق نظریه‌ای که ۸ سال پیش ارائه شد و درستی آن اکنون در آزمایشگاه‌های فیزیک هستهای به اثبات رسیده، همین نوترونهای به‌ظاهر ساده قابلیت ایجاد ترکیبی چهارتایی به نام تترانوترون را دارند که شاید وجود جهان ما کاملا به آن وابسته باشد. برای آشنایی با این پدیده‌ی تازه کشف‌شده که حالتی شگفت‌انگیز از ماده است، با دیپ لوک همراه باشید…
جیمز واری (James Vary) مدت‌زمانی طولانی منتظر تایید درستی نظریه‌‌اش در مورد وجود تترانوترون ها توسط آزمایش‌های فیزیک هستهای بوده است. او و همکارانش نظریه وجود تترانوترون را تهیه کرده و برای اولین بار در تابستان سال ۲۰۱۴ اعلام نموده و به دنبال آن در یک مقاله علمی در سال ۲۰۱۶ منتشر کردند. او که پروفسور فیزیک و نجوم دانشگاه ایالتی آیووا (Iowa State University) است می‌‌گوید:
هرگاه نظریه‌ای ارائه می‌کنیم، مجبوریم بگوییم که منتظر تایید آزمایشگاهی آن هستیم.
اکنون این تایید آزمایشگاهی برای تترانوترون (tetraneutron) که به طور مختصر ترکیبی از چهار نوترونی است که در یک حالت موقت کوانتومی یا تشدید «resonance» به یکدیگر مقید می‌شوند، به حقیقت پیوسته است.
کشف آزمایشگاهی تترانوترون که به‌تازگی توسط گروهی بین‌المللی به رهبری پژوهش‌گرانِ دانشگاه فنی دارمشتات آلمان (Technical University of Darmstadt) صورت گرفته است، راه را برای پژوهش‌های جدید باز کرده و می‌تواند به درکی بهتر از چگونگی شکل‌گیری جهان هستی منجر شود. علاوه بر این، این حالت جدید و شگفت‌انگیر ماده می‌تواند دارای ویژگی‌هایی باشد که به توسعه‌ی فن‌آوری‌های موجود یا در حال ظهور کمک کند.
به احتمال زیاد از کلاس علوم دوران مدرسه به یاد دارید که نوترونها ذراتی زیراتمی هستند که فاقد بار الکتریکی بوده و با ترکیب با پروتون‌ها، که دارای بار الکتریکی مثبت هستند، هسته‌ی یک اتم را شکل می‌دهند. نوترونها به صورت منفرد، پایدار نیستند و تنها پس از چند دقیقه به پروتون تبدیل می‌شوند. ترکیب‌های دو‌تایی و سه‌تایی نوترونها نیز به شکل‌گیری آنچه فیزیکدانان تشدید می‌نامند، منجر نمی‌شود. رزونانس یا تشدید حالتی از ماده است که برای مدتی کوتاه پایدار است و سپس واپاشی می‌کند.
نظریه‌پردازان آزمایشگاه ملی لارنس برکلی (Lawrence Berkeley National Laboratory) در کالیفرنیا با استفاده از ابرکامپیوترها محاسبه کردند که تترانوترون ها می‌توانند رزونانسی با طول عمری به کوتاهی ۲۲-ˆ۱۰×۳ شکل دهند که کمتر از یک میلیاردمِ یک میلیاردمِ ثانیه است. به سختی قابل باور است که این زمانِ بسیار کوتاه برای انجام پژوهش توسط فیزیکدانان کافی باشد.
نظریه‌پردازان می‌گویند انرژی تترانوترون باید در حد ۰٫۸ میلیون الکترون‌ولت باشد (الکترون‌ولت واحدی رایج برای اندازه‌گیری انرژی در فیزیکِ انرژی‌بالا و فیزیک هستهای است). انرژی نور مرئی حدود ۲ تا ۳ الکترون‌ولت است. محاسبات آن‌ها همچنین نشان داد که عرضِ شدت انرژی (energy spike) رسم شده برای یک تترانوترون باید حدود ۱٫۴ میلیون الکترون‌ولت باشد. نظریه‌پردازان متعاقبا پژوهش‌هایی منتشر کرده‌اند که میزان این انرژی را بین ۰٫۷ تا ۱٫۰ میلیون الکترون‌ولت با عرضی بین ۱٫۱ تا ۱٫۷ میلیون الکترون‌ولت تعیین کرده‌اند. علت بروز چنین تفاوت‌هایی بین نتایج حاصله را می‌توان در اتخاذ انواع متفاوت برهمکنش بین نوترونها جستجو کرد.
طبق مقاله‌ای که به‌تازگی در مجله نیچر منتشر شده است، میزان این انرژی و عرض آن بر اساس آزمایش‌هایی که در موسسه تحقیقاتی ریکن (RIKEN) واقع در شهر واکو (Wako) ژاپن انجام گرفته‌اند به ترتیب حدود ۱٫۸ و ۲٫۴ میلیون الکترون ولت بدست آمده‌اند. هر دوی این مقادیر بزرگتر از نتایج نظریه‌هاست، ولی پروفسور واری بر این عقیده است که عدم قطعیت‌های موجود در نتایج نظری و تجربی فعلی می‌تواند این تفاوت‌ها را توجیه کند. به گفته او:
عمر یک تترانوترون چنان کوتاه است که محاسبه خواص آن قبل از این‌که از هم بپاشد، یک شوک برای جهان فیزیک هستهای به حساب می‌آید. این یک سیستم بسیار شگفت‌انگیز است. در واقع، این حالتی کاملا جدید از ماده است که علی‌رغم داشتن عمری کوتاه، درهای جدیدی را برای آزمایش‌های بیشتر باز می‌کند. مثلا چه اتفاقی می‌افتد اگر دو یا سه تترانوترون را در کنار هم قرار دهیم؟ آیا با این کار به پایداری بیشتری می‌رسیم؟
آزمایش‌ها جهت یافتن تترانوترون در سال ۲۰۰۲ آغاز شد، یعنی زمانیکه این ساختار در برخی واکنش‌های مشخص که شامل عنصر فلزی بریلیم بودند پیشنهاد شد. یک گروه پژوهشی در موسسه تحقیقاتی ریکن به نشانه‌هایی از وجود تترانوترون در نتایج آزمایشگاهی دست یافت که در سال ۲۰۱۶ منتشر شد.
طبق نظر پروفسور واری، تترانوترون به عنوان دومین جز بدون بار الکتریکی در نمودار هستهای به نوترون ملحق خواهد شد که به معنی شکل‌گیری سکویی با‌ارزش برای نظریه‌های مبتنی بر برهم‌کنش‌های قوی بین نوترونها است.
میتال دوئر (Meytal Duer) از موسسه فیزیک هستهای دانشگاه فنی دارمشتات آلمان، یکی از نویسندگان مقاله‌ی منتشر شده در مجله نیچر است که تاییدیه آزمایشگاهی وجود تترانوترون را اعلام می‌کند. نتایج این آزمایش به عنوان یک سیگنال آماری پنج-سیگما در نظر گرفته می‌شود که نشان دهنده یک کشف قطعی است و احتمال آنکه یک ناهنجاری آماری باشد، یک در ۳٫۵ میلیون است.
پیش‌بینی‌های نظری در اکتبر ۲۰۱۶ در مقاله‌ای به نوشته پژوهش‌گر روسی آندری شیروکف (Andrey Shirokov) از موسسه‌ی فیزیک هستهای در دانشگاه ایالتی مسکوی روسیه (Moscow State University) به عنوان نویسنده اصلی در مجله Physical Review Letters منتشر شد. پرفسور واری نیز یکی از نویسندگان این مقاله بود. واری این پرسش را که «آیا ما قادر خواهیم بود یک ستاره نوترونی کوچک بر روی زمین ایجاد کنیم؟» برای عنوان خلاصه گزارشی از پروژه تترانوترون برگزید. ستاره نوترونی در واقع چیزی است که از یک ستاره عظیم که سوخت آن تمام شده و به صورت یک ساختار نوترونی بسیار متراکم فروپاشی کرده باقی می‌ماند. تترانوترون هم یک ساختار نوترونی است که واری آن را به زیرکی یک ستاره نوترونی بسیار سبک با طول عمر بسیار کوتاه توصیف می‌کند.
واری شانس چندانی برای موفقیت آزمایش‌ها قائل نبود، زیرا او در مدت زمان شیوع ویروس کرونا چیز خاصی درباره این موضوع نشنیده بود. در نتیجه، انتشار این خبر از دید او یک شوک بزرگ به حساب می‌آید:
اوه خدای من! بالاخره احتمالا چیزی جدید پیدا کرده‌ایم!
گفتگو۲ دیدگاه
تترانوترونها به مثابه توپ های بیلیارد هستند که با یک باکس کنار یکدیگر ثابت می گردند و با یک نوترون از هم می پاشند پیش بینی می شود که قالبی برای این تترانوترونها وجود دارد که این نوتورنها را یعنی نیرویی وجود دارد که به شکل یک باکس این تترانوتورنها ر ادر کنار یکدیگر نگه داشته و سپس بعد از ثبت از یعنی ممکن است تله پروتهایی داشته باشیبم که نوترونها را به یکدیگر فیکس کرده و باکس موجود مان تله پورت هستنتد و نوترونهای دیگر از به این ترکیب برخورد و موجب تجزیه می گردد این بررسی که منتظر تایید آزمایشگاهی آن هستیم نشان می دهد که باکس هایی در جهان وجود دارد که اگر بتوانیم این باکس ها را بوجود بیاوریم اقدام به طراحی و تولید ابر رایانه های نوترونی ایجاد کنیم
لطفا دوباره بفرستید برای من که همه چیز به هم ریخته به نظر می رسه.