تحولت تجربة فيزياء جسيمات مفتوحة المصدر ابتكرها باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) إلى ظاهرة علمية حصدت تفاعلاً هائلاً حول العالم. المشروع الذي يحمل اسم 'كوزميك ووتش' (CosmicWatch) حفز عشرات الآلاف من المراهقين والمعلمين وهواة الإلكترونيات على تجميع كواشف عملية لجسيمات الميونات الفضائية بتكلفة لا تتجاوز 100 دولار.

وخلال الأيام القليلة الماضية، حصدت مقاطع الفيديو التي تحمل وسوم #MuonHunter و #CosmicWatch أكثر من 45 مليون مشاهدة عبر تيك توك ويوتيوب؛ حيث يظهر طلاب يحملون علباً بلاستيكية صغيرة تومض وتصدر نقرات صوتية في كل مرة تخترق فيها جسيمات قادمة من انفجارات نجمية سحيقة سقف غرف نومهم.

فيزياء الجسيمات بسعر لعبة فيديو

تاريخياً، كان رصد الأشعة الكونية يتطلب تجهيزات مخبرية معقدة ومكلفة تضم أنابيب تفريغ زجاجية ثقيلة. لكن ابتكار MIT اعتمد على مجسات سيليكون ضوئية دقيقة الحجم (SiPM) وشرائح بلاستيكية رخيصة تعطي وميضاً خافتاً عند مرور الإشعاع.

مكونات جهاز كوزميك ووتش المنزلي
الجزء الإلكتروني المكون الأساسي طريقة العمل التكلفة التقريبية
مستشعر الإشعاع شريحة بلاستيكية وميضية (BC-408) إطلاق فوتونات عند اختراق الجسيم 35.00 دولار
المستشعر الضوئي مضاعف ضوئي سيليكوني (SiPM) تحويل الضوء إلى نبضة كهربائية 28.00 دولار
معالجة الإشارة دائرة تضخيم دقيقة تنقية الإشارة من التشويش الحراري 14.00 دولار
المعالج والشاشة أردوينو نانو وشاشة OLED صغيرة إحصاء الجسيمات وعرض البيانات 18.00 دولار

إثبات نظرية النسبية لأينشتاين في غرفة النوم

نظراً لأن جسيمات الميون تتحرك بنحو 99.9% من سرعة الضوء، فإن وصولها إلى سطح الأرض قبل أن تتحلل يعد دليلاً عملياً مباشراً على ظاهرة 'تباطؤ الزمن' التي تنبأ بها ألبرت أينشتاين. ويقوم الطلاب بربط أجهزتهم عبر البلوتوث لإنشاء شبكة رصد كوكبية مشتركة تضم باحثين من 68 دولة.

“إن رؤية طالب في الخامسة عشرة من عمره يصنع كاشفاً في غرفته ويدرك أن هذا الوميض سببه جسيم ولد في انفجار نجمي قبل مليارات السنين يمثل أسمى انتصارات العلم المفتوح.”

وقد سجل موقع المشروع أكثر من 300 ألف عملية تنزيل للمخططات الهندسية خلال هذا الأسبوع، ما دفع موزعي القطع الإلكترونية لتوفير حقائب تعليمية متكاملة.

Sources

كوزميك ووتش فيزياء أشعة كونية معهد MIT اصنعها بنفسك تريند غرائب