فوز كاجيتا تاكاأكي بجائزة نوبل في الفيزياء لعام ٢٠١٥

في الـ٦ من أكتوبر/تشرين الأول، تم منح جائزة نوبل في الفيزياء لعام ٢٠١٥ مناصفة إلى كل من كاجيتا تاكاأكي من جامعة طوكيو وآرثر ماكدونالد من جامعة كوين بأونتاريو في كندا لاكتشافهما أن الجسيمات الأولية المعروفة باسم جسيمات ”نيوترينو“ لها كتلة.

وتم الإعلان عن هذه الجائزة بعد يوم من حصول أومورا ساتوشي البروفسور الفخري في جامعة كيتاساتو على جائزة نوبل في الفيزيولوجيا أو الطب، وبهذا يفوز باحثان يابانيان بجائزة نوبل بصورة متعاقبة. ويعد كاجيتا الفائز الرابع والعشرين بجائزة نوبل المولود في اليابان ويأتي بعد أكاساكي إيسامو وأمانو هيروشي وناكامورا شوجي الذين فازوا بجائزة نوبل في الفيزياء لعام ٢٠١٤ لاختراعهم صمامات ثنائية باعثة للضوء الأزرق LED ذات كفاءة.

اكتشاف يحدث تغييرات جوهرية

عمل كاجيتا كعضو في فريق دولي يعكف على دراسة جسيمات النيوترينو، وكان يجري تجاربا لقياس الجسيمات الأولية الغامضة بواسطة جهاز رصد جسيمات النيوترينو سوبر كاميؤوكاندي الموجود بمدينة هيدا في محافظة غيفو. وقد عرض نتائج أبحاثه في عام ١٩٩٨ والتي تظهر أن جسيمات نيوترينو الغلاف الجوي، والتي يتم تحديدها عادة على أنها إلكترونات أو مون أو تاو، تغير هويتها أو ”صفاتها المميزة“ مع اندفاعها بسرعة في الفضاء. وقد توصل آرثر ماكدونالد وفريقه في مرصد جسميات النيورينو سادبيري بأونتاريو إلى نتائج مماثلة.

وهذان الاكتشافان ينقضان الاعتقاد السابق بشأن جسيمات النيوترينو من خلال إثبات أن لها كتلة، وهو ما يشكل نقطة رئيسية في دراسة فيزياء الجسيمات، وهي فرع من العلوم يهدف إلى فهم كيفية تشكل الكون.

وقال كاجيتا خلال مؤتمر صحفي عُقد في أعقاب الإعلان عن الجائزة إنه لشرف عظيم أن أتشارك جائزة نوبل، كما أعرب عن سعادته لأن الجائزة تسلط الضوء على العلوم البحتة. وفي معرض إعرابه عن مشاعر الامتنان لأكثر من ١٠٠ باحث يعمل في المشروع، ذكر كاجيتا أنه بينما وُضع اسمه على الجائزة إلا أنها تشكل مصادقة على عمل كل فرد من فريق الباحثين في كاميؤوكاندي.

نجاح مرصد جسيمات النيوترينو العملاق

داخل جهاز رصد جسيمات النيوترينو سوبر كاميؤوكاندي. جدران الخزان مرصوفة بمستقبلات تعرف باسم أنابيب مُضَاعَفَةُ للضوء. جيجي برس.

تقبع منشأة سوبر كاميؤوكاندي على عمق ١٠٠٠ متر تحت الأرض داخل منجم قديم. وتتألف المنشأة التي شيدها معهد أبحاث الأشعة الكونية في جامعة طوكيو من خزان فولاذي طوله ٤٠ مترا وقطره ٤٠ مترا تقريبا ممتلئ بماء عالي النقاوة ومحاط بمصفوفة من أنابيب مُضَاعَفَةُ للضوء تلتقط ومضات من الضوء الناجمة عن مرور جسيمات ذرية من السائل. بدأت المنشأة بالعمل في ١٩٩٦ وهي تتمتع بدقة على مستوى عالمي. وقد تسبب حادث وقع في عام ٢٠٠١ في إيقاف العمل بكاشف جسيمات النيوترينو حتى انتهاء أعمال التصليح في عام ٢٠٠٦.

وسوبر كاميؤوكاندي هو جهاز رصد جسيمات النيوترينو مطور عن جهاز سابق هو ”كاميؤوكاندي“ استخدمه كوشيبا ماساتوشي البروفسور الفخري في جامعة طوكيو حيث قام برصد جسيمات النيوترينو لأول مرة في عام ١٩٨٧. وقد مُنح كوشيما جائزة نوبل في الفيزياء عام ٢٠٠٢ عن اكتشافه هذا.

رائد في علوم فيزياء الجسيمات

وُلد كاجيتا في مدينة هيغاشي ماتسوياما بمحافظة سايتاما في عام ١٩٥٩. وبعد حصوله على درجة البكالوريوس من جامعة سايتما، تابع تحصيله العلمي لينال شهادة الدكتوراه من جامعة طوكيو في الفيزياء تحت إشراف البروفسور كوشيبا. وقد أصبح مديرا لمعهد أبحاث الأشعة الكونية في جامعة طوكيو في عام ١٩٩٩.

ويُعد كاجيتا الياباني الحادي عشر المولود في اليابان الذي يفوز بجائزة نوبل في الفيزياء والياباني السابع المختص بفيزياء الجسيمات. بينما كان أول ياباني يفوز بجائزة نوبل في الفيزياء يوكاوا هيديكي عام ١٩٤٩ حيث تم منحه الجائزة بسبب تنبؤه النظري للميزونات، وهي جسيمات تحمل القوة النووية التي تربط أنوية ذرية معا.

وبالإضافة إلى يوكاوا وكوشيبا وكاجيتا، الباحثون الآخرون الذين فازوا بجائزة نوبل في مجال فيزياء الجسيمات هم توموناغا شينئيتشيرو الذي فاز بجائزة عام ١٩٦٥، كما فاز كل من ماسوكاوا توشيهيدي، وكوباياشي ماكوتو، ونانبو يوئيتشيرو (كان قد أصبح مواطنا أمريكيا وقتئذ) بالجائزة مشاركة عام ٢٠٠٨.

(المقالة الأصلية باللغة اليابانية بتاريخ ٧ أكتوبر/تشرين الأول ٢٠١٥. الترجمة من الإنكليزية. صورة العنوان: كاجيتا تاكاأكي في مؤتمر صحفي بطوكيو في ٦ أكتوبر/تشرين الأول عقب الإعلان عن فوزه بجائزة نوبل في الفيزياء لعام ٢٠١٥. جيجي برس)