၂၀၂၆ ခုနှစ် ရူပဗေဒ နိုဘယ်ဆုနှင့် နျူထရီနို (Neutrino) အမှုန်အကြောင်း သိကောင်းစရာ

ဒေါက်တာသန့်စင်(ရူပဗေဒ)

 

၂၀၂၆ ခုနှစ် ရူပဗေဒ နိုဘယ်ဆုကို ဘယ်လ်ဂျီယံ သိပ္ပံပညာရှင် ဖရန်စစ်ဟယ်လ်ဇန် (Francis Halzen) က ရရှိသွားကြောင်း ဆွီဒင်တော်ဝင် သိပ္ပံအကယ်ဒမီက အောက်တိုဘာလ ၆ ရက်နေ့တွင် ကြေညာခဲ့ပါသည်။ “Ice Cube Neutrino Observatory” မှတစ်ဆင့် နေ၊ စကြဝဠာနှင့် နက္ခတ္တဗေဒ (Astronomy)တို့၏ဖြစ်စဉ်ကို လေ့လာနိုင်ရန် အထောက်အကူပြုပေးသည့်အတွက် ရရှိခဲ့ခြင်း ဖြစ်ပါသည်။

 

နှစ်ပေါင်း ၅၀ ကျော်ကြာပြီးမှ နိုဘယ်ဆုရရှိခဲ့

နိုဘယ်ဆုရှင် Halzen သည် ဘယ်လ်ဂျီယံနိုင်ငံ Tienen မြို့၌ ၁၉၄၄ ခုနှစ်တွင် မွေးဖွားခဲ့သူဖြစ်ပြီး ယခု အသက် ၈၂ နှစ်ရှိပြီဖြစ်ပါသည်။ လက်ရှိတွင် အမေရိကန်နိုင်ငံ University of Wisconsin- Madison တွင် ရူပဗေဒပါမောက္ခ တာဝန်ယူနေသူ ဖြစ်ပါသည်။ ၁၉၇၂ ခုနှစ်ကတည်းက ဤတက္ကသိုလ်တွင် စတင်အလုပ်လုပ်ခဲ့ပြီး နှစ်ပေါင်း ၅၀ ကျော် ကြာပြီးမှ နိုဘယ်ဆု(Nobel Prize) ရရှိခဲ့ခြင်းဖြစ်ပါသည်။

 

အမေရိကန်နိုင်ငံရှိ University of Wisconsin (ဝစ်ကွန်ဆင်တက္ကသိုလ်)သည် အစိုးရပိုင်သုတေသန တက္ကသိုလ်ကြီးတစ်ခုဖြစ်ပြီး Wisconsin ပြည်နယ် Madison မြို့တွင် တည်ရှိပါသည်။ ၁၉၄၈ ခုနှစ်တွင် စတင်တည်ထောင်ခဲ့ပြီး  စာပေများကို သင်ကြားပေးရုံသာမက ကမ္ဘာ့အဆင့် သုတေသနများကို ဆောင်ရွက်နေသည့် တက္ကသိုလ်ဖြစ်ပါသည်။ အမေရိကန်ရှိ တက္ကသိုလ်များတွင် အဆင့် (၅)နေရာ တွင်ရှိပါသည်။ ဆေးပညာ၊ အခြေခံအမှုန်ရူပဗေဒ (Particle Physics)၊ စိုက်ပျိုးရေး၊ နက္ခတ္တဗေဒ၊ သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်သိပ္ပံ စသည့်ဘာသာရပ်များကို သင်ကြားပေးနေပါသည်။

 

ပထမဦးစွာ ရူပဗေဒနိုဘယ်ဆုရရှိခဲ့သည့် အခြေခံအကြောင်းများမှ နျူထရီနို(Neutrino) အမှုန် အကြောင်းကို စတင်ရှင်းပြပါမည်။ သိပ္ပံပညာရှင် များက အခြေခံအမှုန်များဖြစ်သော အီလက်ထရွန် (Electron)၊ ပိုစီထရွန်(Positron - အီလက်ထရွန် ၏ ဆန့်ကျင်အမှုန်)၊ ပရိုတွန်နှင့် နျူထရွန်အမှုန်များ တွင်ပါသော ကွပ်စ် (Quarks )အမှုန်များကို တွေ့ရှိ လေ့လာခဲ့ကြပါသည်။

 

ရေဒီယိုသတ္တိကြွပစ္စည်းများ (ဥပမာ - ယူရေ နီယံ၊ ပလူတိုနီယံ) မှထွက်လာသော ရောင်ခြည်များ တွင်ပါဝင်သည့် ဘီတာရောင်ခြည် (Beta Ray)ကို လေ့လာရာမှ ၁၉၃၀ ပြည့်နှစ်တွင် “ပေါ်လီ (Pauli)” ဆိုသည့် သိပ္ပံပညာရှင်က ယင်းရောင်ခြည်နှင့်အတူ အလွန်သေးငယ်သော အမှုန်တစ်ခုရှိနေသည်ကို သတိပြုမိခဲ့သည်။ ထိုအမှုန်ကို နောက်ပိုင်းတွင် သိပ္ပံ ပညာရှင် Enrico Fermi က နျူထရီနို “Neutrino”ဟု အမည်ပေးခဲ့ပါသည်။ ၁၉၅၆ ခုနှစ်တွင် နျူကလီယာ ရီအက်တာမှ ထွက်လာသည့် နျူထရီနိုအမှုန်ကို သိပ္ပံပညာရှင် Clyde Cown နှင့် Frederick Reines တို့က ပထမဆုံး တိုက်ရိုက် ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့ပါသည်။

 

ပထမတွင် နျူထရီနိုအမှုန်သည် ဒြပ်ထုမရှိဟု ယူဆခဲ့သော်လည်း နျူထရီနိုတုန်ခါမှုများ (Neutrino Oscillation ) မှတစ်ဆင့် နျူထရီနိုတွင် အလွန်သေးငယ်သော ဒြပ်ထုရှိရမည်ဟု သိလာပါသည်။ လျှပ်စစ်ပမာဏမရှိပါ။ အဓိကမှာ ယင်းအမှုန်၏ လည်ပတ်နေသော စပင်တန်ဘိုး (½) ရှိနေခြင်း ဖြစ်ပါသည်။ ထို့ကြောင့် နျူထရီနိုကို ဖာမီယွန် (fermions)အုပ်စုတွင် ထည့်သွင်းထားပါသည်။ ထူးခြားနေသည်မှာ နျူထရီနိုသည် ဒြပ်ထုများကို ဖြတ်သန်းသွားသောအခါ အနည်းငယ်သော သက်ရောက်မှုသာရှိသောကြောင့် မည်သည့်ဒြပ်ထု ကိုမဆို လွယ်ကူစွာ ဖြတ်သန်းသွားနိုင်ပါသည်။

 

နျူထရီနိုအမှုန်ကို တစ္ဆေအမှုန်ဟု တင်စားခေါ်ကြ

ဥပမာ နေမှထွက်သည့် နျူထရီနိုအမှုန်များသည် ကျွန်ုပ်တို့၏ခန္ဓာကိုယ်ကို တစ်စက္ကန့်တိုင်းတွင် အလွန်များပြားစွာ ဖြတ်သန်းနေသော်လည်း မည်သည့်တုံ့ပြန်မှုမျှမပြုသောကြောင့် ကျွန်ုပ်တို့ သတိမထားမိကြခြင်း ဖြစ်ပါသည်။ အခြားသော အတားအဆီးများဖြစ်သည့် (အုတ်နံရံ၊ သံထည် ပစ္စည်း၊ ကမ္ဘာမြေ)တို့ကိုလည်း ဖြတ်သန်းသွားပါသည်။ ထို့ကြောင့် နျူထရီနိုအမှုန်ကို တစ္ဆေအမှုန် (ghost particle) ဟု တင်စားခေါ်ကြပါသည်။ လူတို့၏မျက်စိဖြင့်တွေ့မရနိုင်အောင် အလွန်သေးငယ် သောအမှုန်များဖြစ်ပါသည်။

 

ရူပဗေဒနိုဘယ်ဆုရရှိခဲ့သည့် သိပ္ပံပညာရှင် Francis Halzen ဦးဆောင်သောအဖွဲ့သည် အဆိုပါ နျူထရီနိုကို ဖမ်းယူသုတေသနပြုနိုင်ရန် ကမ္ဘာ့တောင်ဝင်ရိုးစွန်း အန္တာတိကတွင်ရှိသည့် ရေခဲပြင် ကြီးတွင် အနက် ၁ ဒသမ ၅ ကီလိုမီတာမှ ၂ ဒသမ ၅ ကီလိုမီတာအတွင်း နျူထရီနိုအမှုန်ကို ဖမ်းယူနိုင် ရန် နျူထရီနို အလင်းဖမ်းကိရိယာ (Digital Optical Module – DOM) ဆင်ဆာ (Sensor) များ ၅၁၆၀ ကို မြှုပ်နှံချထားလိုက်ပါသည်။

 

ထိုရေခဲတုံး၏ပမာဏသည် တစ်ကုဗကီလို မီတာ (၃၅ ဒသမ ၃ ဘီလီယံ ကုဗပေ) ရှိပါသည်။ ထိုရေခဲတုံး ပမာဏကြီးတွင် အထူးပြုလုပ်ထားသည့် ရေပူဖိအားဖြင့် အပေါက်များဖောက်ကာ ထိုအပေါက်ရှည်များတွင် နျူထရီနိုတိုင်းတာရေးကိရိယာ (Sensor) များ ချထားပါသည်။ ထိုနျူထရီနို တိုင်းတာရေးအဆောက်အအုံကို “Ice Cube Neutrino Observatory”ဟု ခေါ်ပါသည်။ တိုင်းတာရေး ကိရိယာတစ်ခုစီတွင် ဖန်လုံးအပြင်ခွံအတွင်းတွင် အလင်းတိုင်းကိရိယာ၊ အချက်အလက်တိုင်းသည့် အီလက်ထရောနစ်ကိရိယာများ ပါရှိပါသည်။

 

အာကာသမှလာသော နျူထရီနိုအမှုန်သည် ရေခဲထဲမှ အမှုန်တစ်ခုနှင့်တိုက်မိသောအခါ အလင်း ရောင် (Cherenkov light) ထွက်လာပါသည်။ ထိုအလင်းကို အနီးအနားရှိ DOM တိုင်းကိရိယာများက ဖမ်းယူတိုင်းတာလိုက်ပြီး ရရှိသည့်အချက်အလက်များကို ကွန်ပျူတာသို့ လှမ်းပို့လိုက်ပါသည်။ ကွန်ပျူတာမှ ထိုအချက်အလက်များကို တွက်ချက်ကာ မည်သည့်နျူထရီနိုသည် မည်သည့် ဦးတည်ချက်မှလာသည်၊ စွမ်းအင်မည်မျှရှိသည်ကို တွက်ချက်ပါသည်။ ထိုအချက်များအရ စကြဝဠာကြီး၏ မည်သည့်နေရာတွင် ပေါက်ကွဲမှုများဖြစ်နေသည်။ ပေါက်ကွဲနေသည့်ကြယ်များ၊ ဂလက်ဆီ(Galaxy)များ၊ တွင်းနက် (Black hole) နှင့်ဆက်စပ်နေသည့် အလွန်စွမ်းအင်မြင့် (High energy)ဖြစ်စဉ်များကို ခြေရာခံလေ့လာနိုင်ပါသည်။

 

နှစ်ပေါင်း ၄၀ ကျော်ကြာ သုတေသနပြုရာမှ ရရှိခဲ့သည့်နိုဘယ်ဆု

တစ်နည်းအားဖြင့် အန္တာတိတ် (Antarctica) ရေခဲတုံးကြီးကို ကမ္ဘာ့အကြီးဆုံး နျူထရီနို တယ်လီစကုပ် (Neutrino telescope) တစ်ခုအဖြစ် အသုံးချပြီး အလွန်နက်ရှိုင်းဝေးကွာသော အာကာသမှလာသည့် “ghost particle”ဟုခေါ်သည့် နျူထရီနို အမှုန်များကို ဖမ်းယူနိုင်ခဲ့သော သုတေသနသည် ယခု ၂၀၂၆ ခုနှစ် ရူပဗေဒနိုဘယ်ဆုကို ရရှိစေခဲ့ခြင်း ဖြစ်ပါသည်။ နှစ်ပေါင်း ၄၀ ကျော်ကြာ သုတေသနပြုရာမှ ရရှိခဲ့သည့်နိုဘယ်ဆုဖြစ်ပါသည်။

 

နိုဘယ်ဆုရရှိခဲ့သည့် ၂၀၂၆ ခုနှစ် အောက်တိုဘာ လ ၆ ရက်နေ့တွင် သိပ္ပံပညာရှင် Halzen သည် အီတလီနိုင်ငံတွင် ရှိနေပါသည်။ သူက “အလွန်အံ့သြမိပါတယ်။ ဒီလိုဖြစ်မယ်လို့တော့ မျှော်လင့် မထားပါဘူး” ဟု နိုဘယ်ဆုကော်မတီက ဆုရကြောင်း ဖုန်းဆက်အကြောင်းကြားသည့်အခါ ပြောကြားခဲ့ပါသည်။

 

နိုဘယ်ဆုရှင် Halzen ၏ ယခုတွေ့ရှိမှုမှတစ်ဆင့် စကြဝဠာကြီးနှင့် ကြယ်တာရာများ၊ တွင်းနက်များကို ဆက်လက်သုတေသနပြု ရှာဖွေတွေ့ရှိလာတော့မည်ဖြစ်ပါသည်။