در دشتهای آرام و سرسبز لوند سوئد، سازهای مدرن و عظیم سر برآورده که قرار است نگاه بشر به جهان ماده را برای همیشه تغییر دهد. پروژه ESS یا «منبع اسپالاسیون اروپا»، حاصل اتحاد بیسابقه ۱۳ کشور است که با کنارگذاشتن مرزهای سیاسی، گرد هم آمدهاند تا قدرتمندترین «میکروسکوپ نوترونی» تاریخ را بسازند.
برخلاف میکروسکوپهای نوری، این ابرماشین عظیم با شلیک پروتونها با سرعتی نزدیک به نور به سمت یک چرخ تنگستنی ۵ تنی، طوفانی از نوترونها ایجاد میکند.
این ذرات خنثی کلید قفلهایی هستند که اشعه ایکس توان باز کردنشان را ندارد؛ آنها میتوانند به عمیقترین لایههای اتم نفوذ کنند و اسراری شگفتانگیز را فاش سازند. تصور کنید بتوانیم حرکت دقیق داروها در بدن یا رقص یونها در باتریهای نسل آینده را بهصورت زنده تماشا کنیم!
اینجا با یک شتابدهنده خطی پیچیده روبرو هستیم که مهندسی آن تلفیقی از مغناطیس، خلأ و بازوهای رباتیک است و جالبتر اینکه برخلاف راکتورهای هستهای، کاملاً ایمن بوده و حتی گرمای اتلافیاش خانههای شهر را گرم میکند. اما این غول علمی دقیقاً چگونه کار میکند و چرا دانشمندان معتقدند که پاسخ بزرگترین چالشهای انرژی و پزشکی قرن آینده، در دستان نوترونهای آزاد شده در این دشتهای سوئدی است؟
ما انسانها وقتی میخواهیم چیزی را ببینیم، معمولاً به نور نیاز داریم، اما نور مرئی محدودیتهایی دارد. طولموج نور مرئی آنقدر بزرگ است که نمیتواند وارد فضای بین اتمها شود. مثلاینکه بخواهید با یک توپ فوتبال، نقشهای یک سکه کوچک را لمس کنید؛ توپ اصلاً به جزئیات سکه نمیرسد.
به همین دلیل دانشمندان مرکز ESS میخواهند بهجای نور، از نوترون استفاده کنند. نوترونها ذراتی خنثی هستند که میتوانند به شکلی جادویی به عمق مواد نفوذ کنند. برخلاف اشعه ایکس که بیشتر با الکترونهای اطراف اتم درگیر میشود، نوترونها مستقیم به سراغ هسته اتم میروند.