شنیدن کیهان

فرانسیس هالزن با رصدخانه نوترینوی قطب جنوب برنده نوبل فیزیک شد

گروه اجتماعی: هفته نوبل ۲۰۲۶ با تقدیر از پژوهشگرانی آغاز شد که ابزار تازه‌ای برای شناخت مغز و کیهان ساخته‌اند. کارل دیسروت، پیتر هگمان و گئورگ ناگل، روز دوشنبه پنجم اکتبر، نوبل فیزیولوژی یا پزشکی را برای کشف‌هایشان درباره کانال‌های یونی حساس به نور و اپتوژنتیک دریافت کردند. یک روز بعد فرانسیس هالزن، فیزیکدان بلژیکی‌آمریکایی، برای نقش تعیین‌کننده در ایجاد رصدخانه آیس‌کیوب و کشف نوترینوهای پرانرژی با منشأ اخترفیزیکی، برنده نوبل فیزیک شد. دستاورد نخست امکان بررسی فعالیت سلول‌های عصبی با نور را فراهم کرده است؛ دستاورد دوم، یخ‌های قطب جنوب را به آشکارسازی برای ذراتی تبدیل کرده که از دوردست‌های عالم می‌آیند. هر دو جایزه به پژوهش‌هایی تعلق گرفته‌اند که راه مشاهده و آزمایش را تغییر داده‌اند و پرسش‌های تازه‌ای پیش روی دانشمندان گذاشته‌اند.

کلید نوری سلول‌های عصبی
اپتوژنتیک، ترکیبی از روش‌های نوری و ژنتیکی، به پژوهشگران اجازه می‌دهد که فعالیت سلول‌های عصبی مشخص را در مغز زنده روشن یا خاموش کنند. اهمیت این روش در دقت آن است: در میان انبوه سلول‌های به‌هم‌پیوسته می‌توان نقش گروه معینی را در یک عملکرد یا رفتار بررسی کرد.
کمیته نوبل پزشکی می‌گوید، این ابزار امکان شناسایی سلول‌های دخیل در درد، تشنگی، گرسنگی، رفتار اجتماعی، پاداش و توجه را فراهم می‌کند. پژوهشگران همچنین از آن برای مطالعه یادگیری، ترس، اعتیاد و حرکت استفاده می‌کنند. به این ‌ترتیب بررسی مغز از مشاهده همزمانی فعالیت‌ها فراتر می‌رود و امکان آزمودن نقش سلول‌های مشخص فراهم می‌شود. مسیر این دستاورد از پژوهش درباره جلبک‌ها و سازوکارهای حساس به نور آغاز شد و به آزمایش‌های پیشرفته علوم اعصاب رسید. هگمان استاد دانشگاه هومبولت برلین و ناگل استاد دانشگاه وورتسبورگ در شناخت این سازوکارها نقش داشتند. دیسروت، استاد دانشگاه استنفورد، در گسترش کاربرد آنها برای مطالعه مدارهای عصبی سهمی اساسی ایفا کرد. توماس پرلمان، دبیر مجمع نوبل پزشکی گفته است این روش اکنون در آزمایشگاه‌های سراسر جهان برای گشودن رازهای مغز به‌کار می‌رود. پر سوِنینگسون، رئیس کمیته نیز امکان نقشه‌برداری مغز با اپتوژنتیک را دستاوردی توصیف کرده که پیش‌تر تنها می‌شد، آرزوی آن را داشت. کاربردهای پزشکی این فناوری همچنان در حال بررسی است. یکی از امیدها، بهبود کاشت حلزون گوش با تحریک دقیق‌تر عصب شنوایی نسبت به دستگاه‌های الکتریکی موجود است. با این ‌حال، جایزه امسال بیش از آنکه تقدیر از یک درمان فراگیر باشد به ابزاری تعلق گرفته که شناخت عملکرد مغز را دگرگون کرده است. ناگل پس از شنیدن خبر، گفته بسیار غافلگیر شده و تصور می‌کرد برای اهدای نوبل پزشکی به اپتوژنتیک هنوز زود باشد؛ زیرا کشف‌های پزشکی دیگری به افراد بیشتری سود رسانده‌اند. دیسروت نیز انتخاب این سه نفر را بازتاب مسیر پژوهش از جلبک‌ها تا علوم اعصاب دانسته است. دیسروت ۵۴ ساله، هگمان ۷۱ساله و ناگل ۷۳ساله، نوبل پزشکی را مشترکاً دریافت می‌کنند. به گفته پرلمان هر سه از دریافت جایزه در کنار دو همکار دیگرشان ابراز خوشحالی کرده‌اند؛ همکاری‌ای که پژوهش‌های پایه درباره نور را به مطالعه مغز رساند.

شکار ذرات گریزان در یخ
نوبل فیزیک به فرانسیس هالزن، استاد دانشگاه ویسکانسین‌مدیسن رسید؛ پژوهشگری ۸۲ ساله که ایده استفاده از یخ قطب جنوب برای ردیابی نوترینوها را دنبال کرد. نوترینوها ذراتی بسیار کم‌جرم و بدون بار الکتریکی‌اند که به‌ندرت با ماده برهم‌کنش می‌کنند و می‌توانند از زمین و بدن انسان عبور کنند. همین ویژگی، آشکارسازی آنها را دشوار کرده است. هالزن در سال ۱۹۸۸ ایده خود را مطرح کرد؛ طرحی که سرانجام در سال ۲۰۱۱ به تکمیل رصدخانه آیس‌کیوب انجامید. آشکارساز در حجمی حدود یک کیلومتر مکعب از یخ جنوبگان، نزدیک ایستگاه آموندسن‌اسکات، جای گرفته و تا عمق حدود ۲۵۰۰ متر امتداد دارد. آیس‌کیوب نشانه‌های برهم‌کنش نوترینوها را ثبت می‌کند تا پژوهشگران مسیر آنها را به منابع احتمالی‌شان پیوند دهند: ستاره‌های انفجاری، فوران‌های پرتو گاما و رخدادهای سهمگین مرتبط با سیاه‌چاله‌ها و ستاره‌های نوترونی. نوترینوها به‌دلیل نداشتن بار الکتریکی در میدان‌های مغناطیسی منحرف نمی‌شوند. بنابراین جهت رسیدن آنها می‌تواند، سرنخی از محل پیدایش‌شان باشد. داده‌های رصدخانه نشان داده‌اند نوترینوهای پرانرژی هم از درون کهکشان راه شیری و هم از فاصله‌هایی بسیار دورتر می‌آیند. اوا اولسون از آکادمی سلطنتی علوم سوئد، این ذرات را پیام‌آورانی از کیهان توصیف کرده که اطلاعاتی درباره کهکشان‌های دور و فرآیندهای انفجار ستارگان می‌آورند. اهمیت آیس‌کیوب در افزودن مسیر تازه‌ای برای مطالعه پدیده‌هایی است که شناخت آنها تنها با رصد نور کامل نمی‌شود. هالزن در تماس تلفنی با نشست اعلام جایزه گفته هنگام آغاز پروژه، بسیاری ایده را مناسب می‌دانستند اما کمتر کسی، حتی خودش، مطمئن بود عملی شود. او همچنین تأکید کرده، ثمرات اصلی این مسیر هنوز در پیش است و نمی‌توان دقیقاً گفت چه چیزهایی درباره عالم آشکار خواهد کرد.

ادامه هفته نوبل
پس از پزشکی و فیزیک، برندگان شیمی روز چهارشنبه، ادبیات پنج‌شنبه و صلح جمعه معرفی می‌شوند. جایزه علوم اقتصادی نیز دوشنبه ۱۲ اکتبر اعلام خواهد شد. مبلغ هر جایزه ۱۲‌ میلیون کرون سوئد حدود ۱.۲‌ میلیون دلار است و در صورت تعدد برندگان تقسیم می‌شود. مراسم اهدای جوایز دهم دسامبر، سالروز درگذشت آلفرد نوبل، برگزار می‌شود. برندگان علمی مدال و دیپلم خود را در استکهلم دریافت می‌کنند؛ جایزه صلح، مطابق سنت، در مراسم جداگانه‌ای در اسلو اهدا خواهد شد.