جعبه های سیاه در فضا
جعبه ی سیاه از مفاهیم علم سیبرنتیک است. جهبه ی سیاه شیئی است که تر تیب و ترکیب ان برای ما ناشناخته است. ورودی ها و خروجی های خاص خود را دارد و در برابر عوامل مشخص خارجی که ورودی های ان را تحت تاثیر قرار دهد واکنش مشخصی نشان می دهد .
وظیفه ی ما فهم نظم و ترتیب جعبه ی سیاه بدون باز کردن ان و تنها از طریق بررسی ورودی ها و خروجی ها ست.
خورشید و نوترینو
خورشید نیز نوعی جعبه ی سیاه است و منجمان فقط می توانند خروجی ها را بررسی کنند تمامی دانش جدید در مورد خورشید بر اساس مطالعات بدست امده در رابطه با اشعه ی منتشره از لایه های بیرونی صورت گرفته است . هیچ اطلاعی از درون خورشید در دست نیست . به بیان روشن تر نظریه ی مربوط به ترکیب درونی خورشید که بقای سطح انرژیایی ان را منوط به واکنش های دما هسته ای می داند ,صرفا نظری است .
باید گفت که در این مورد کلمه ی صرفا اصطلاح چندان مناسبی نیست . نظریه ی دما هسته ای به روشی قابل مشاهده قادر به توضیح فرایند های تحول ستارگان است و با ویژگی ها فیزیکی قابل رویت خورشید و ستارگان مطابقت میکند . اما این نظریه نیز همانند هر مدل نظری دیگری که برای توضیح انتظام درونی جعبه ی سیاه ارائه شود چندان رضایت بخش نخواهد بود زیرا مبتنی بر شواهدی غیر مستقیم است . دریافت اطلاعات مستقیم مهمتر است و این امر با توجه به اطلاعات به دست امده از درون ستارگان امکان پذیر خواهد بود.
یکی از راه های دستیابی به چنین چنین اطلاعاتی روش نجومی نوترینو یا به بیانی دقیقتر علمی اختر فیزیک نوترینو است.
نوترینو ذره ی گریزانی است که مستقیما در جریان فعل و انفعالهای دما هسته ای حاصل میشود . در مورد خورشید میتوان گفت نوترینو از تبدیل دما هسته ای هیدروژن به هلیوم تشکیل میشود و منبع انرژی میان ستاره ای است . شدت شار این ذرات و مقدار انرژی انها بستگی به دما و ماهیت فعل و انفعال های دما هسته ای دارد .
فوتون تشکیل شده در درون خورشید پیش از فرار به فضای خارج تحت تاثیر تقریبا ده بیلیون برخورد قرار میگیرد ولی قدرت نفوذ نوترینو به حدی است که از تمامی ضخامت ماده ی خورشیدی عبور میکند فضای ژرف را می پیماید و به سطح کره ی زمین میرسد. فقط در صورت به دام انداختن نوترینو است که میتوان با مشاهده ی ان به پدیده های درون خورشید پی برد . اما این پیشنهاد به طور استثنایی مشکل به نظر میرسد چون در حال حاضر فقط نوترینو را میتوان به طور غیر مستقیم در فعل و انفعالهایش با دیگر ذرات به هنگام واکنشهای دما هسته ای مشاهده کرد و نتایج حاصل را به ثبت رساند .
نمونه ای از این فعل و انفعال ها را فیزیک دان مشهور برونو م. پونته کوروو پیشنهاد کرد . وی خاطر نشان ساخت که ایزوتوپ 37 میتواند با جذب یک نوترینو به ایزوتوپ 37 ارگون مبدل شود و یک الکترون ازاد کند ثبت این فرایند هسته ای کار چندان مشکلی نبود. به علاوه با توجه به رادیو اکتیو بودن ارگون 37 اندازه گیری مقدار این محصول هسته ای از سنجش میزان تباهی ان امکان پذیر است .
اشکال عمده در ثبت دقیق نوترینو ها از طریق اشکار سازی به وسیله ی کلر ناشی از ان است که باید شار نوترینو را از دیگر اشعه ی کیهانی جدا کرد چون این اشعه هم ممکن است اغازگر فعل و انفعالی هسته ای میشود که در ان مقداری کلر تبدیل به ارگون میشود . چنین رویدادی از دقت کمی فراید مورد نظر خواهد کاست و این امر ضرورت انجام محاسبات کمی در اعماق زمین را ایجاب میکند یعنی محلی که ذرات کیهانی نمی توانند در ان نفوذ کنند و موجب بروز فعل و انفعال های مزاحم شوند.
روش اشکار سازی با کلر توسط فیزیک دان امریکایی ریمون دیموس و همکاران وی ارائه شده است . انها برای نوترینو تله ای به صورت یک مخزن پر از 600 تن تتراکلرواتیلن (مایع پاک کننده معمولی) تهیه کردند . محل ازمایش بر صخره ای واقه در معدنی نزدیک شهر لید در داکوتای جنوبی بود.
نتایج بدست امده از ازمایشها تعجب اور بود چون تعداد تبدیلات کلر بسیار کمتر از اندازه ای بود که به طور نظری پیش بینی میشد .
فرضیه های چندی برای توجیه این ناهماهنگی بین نظر و عمل ارائه شد. یکی از بدیع ترین انها فرضیه ای بود که به موجب ان کوره ی دما هسته ای خورشید به طرز متناوب عمل میکند به بیان دیگر تحت تاثیر برخی از ویژگیهای خاص فرایند های فیزیکی درون خورشید فعل و انفعال دما هسته ای گاه به گاه متوقف می شود در هر دور توقف سوخت لازم برای تشعشع خورشیدی از انرژی ذخیره در دور قبلی تامین میشود .
لازم به یاد اوری است که تشعشع الکترو مغناطیسی منتشر شده از خورشید عملا یک میلیون سال قبل ساطع شده است . این تشعشع باید فاصله ی درونی خورشید را تا سطح ان طی کند و سپس به سطح زمین برسد اما نوترینو ها ای چنین نیستند بلکه بیانگر حالت خورشید در لحظه ی رصد هستند . و جای شگفتی نیست که در تصور به دست امده از تشعشع الکترو مغناطیس تصویر نوترینو تفاوت دارد . ایا میتوان گغت عدم نوترینو های خورشید ی در ازمایش های دیویس نشانگر خاموشی کوره ی دما هسته ای خورشید در روزگار ماست؟
