การจัดแสงเป็นแหล่งของความกลัวและความลึกลับสำหรับมนุษย์ที่ต่ำต้อย ในสมัยโบราณผู้คนเกี่ยวข้องกับเทพเจ้าเช่นซุสและ ธ อร์บรรพบุรุษของชาวกรีกและแพนธีออนนอร์ส ด้วยการกำเนิดของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่และอุตุนิยมวิทยาแสงไม่ถือเป็นจังหวัดของพระเจ้า อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ไม่ได้หมายความว่าความรู้สึกลึกลับที่มีอยู่ได้ลดลงไปหนึ่งบิต
ยกตัวอย่างเช่นนักวิทยาศาสตร์พบว่าฟ้าผ่าเกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงอื่นเช่นดาวพฤหัสยักษ์ก๊าซ (อย่างเหมาะสม!) และโลกที่ชั่วร้ายของดาวศุกร์ และจากการศึกษาล่าสุดจากมหาวิทยาลัยเกียวโตพบว่ารังสีแกมมาที่เกิดจากแสงมีปฏิสัมพันธ์กับโมเลกุลอากาศทำให้เกิดไอโซโทปรังสีและโพซิตรอนเป็นประจำ
การศึกษาเรื่อง“ ปฏิกิริยาโฟโตนิกส์ที่ถูกปล่อยออกมาโดย Lightning Discharge” เพิ่งปรากฏในวารสารวิทยาศาสตร์ ธรรมชาติ. การศึกษานำโดย Teruaki Enoto นักวิจัยจากศูนย์ Hakubi เพื่อการวิจัยขั้นสูงที่มหาวิทยาลัยเกียวโตและรวมถึงสมาชิกจากมหาวิทยาลัยโตเกียว, มหาวิทยาลัยฮอกไกโด, มหาวิทยาลัยนาโกย่า, ศูนย์ RIKEN Nishina, ทีม MAXI และพลังงานปรมาณูของญี่ปุ่น หน่วยงาน
ในบางครั้งนักฟิสิกส์ได้ทราบว่ารังสีแกมมาพลังงานสูงสามารถเกิดขึ้นได้จากพายุฟ้าผ่า - สิ่งที่รู้จักกันในชื่อ“ แฟลชแกมม่าเรย์ภาคพื้นดิน” พวกเขาเชื่อว่าเป็นผลมาจากสนามไฟฟ้าคงที่เร่งอิเล็กตรอนซึ่งบรรยากาศจะชะลอตัวลง ปรากฏการณ์นี้ถูกค้นพบครั้งแรกโดยหอสังเกตการณ์ในอวกาศและมีการตรวจพบรังสีอิเล็กตรอนโวลต์สูงถึง 100,000 MeV
ด้วยระดับพลังงานที่เกี่ยวข้องทีมวิจัยของญี่ปุ่นต้องการตรวจสอบว่าการปะทุของรังสีแกมม่าเหล่านี้มีผลต่อโมเลกุลของอากาศอย่างไร ในฐานะที่เป็น Teruaki Enoto จากมหาวิทยาลัยเกียวโตซึ่งเป็นผู้นำโครงการอธิบายในการแถลงข่าวมหาวิทยาลัยเกียวโต:
“ เรารู้อยู่แล้วว่าฟ้าผ่าและสายฟ้าเปล่งรังสีแกมมาออกมาและตั้งสมมติฐานว่าพวกมันจะตอบสนองในทางใดทางหนึ่งกับนิวเคลียสขององค์ประกอบสิ่งแวดล้อมในบรรยากาศ ในฤดูหนาวพื้นที่ชายฝั่งทะเลตะวันตกของญี่ปุ่นเหมาะสำหรับการสังเกตฟ้าผ่าและพายุฝนฟ้าคะนอง ดังนั้นในปี 2558 เราจึงเริ่มสร้างเครื่องตรวจจับรังสีแกมม่าขนาดเล็กจำนวนหนึ่งและวางไว้ในที่ต่าง ๆ ตามแนวชายฝั่ง”
น่าเสียดายที่ทีมพบปัญหาเงินทุนระหว่างทาง ดังที่อีโนโตะอธิบายพวกเขาตัดสินใจที่จะติดต่อกับสาธารณชนทั่วไปและสร้างแคมเปญระดมทุนเพื่อระดมทุนเพื่อทำงานของพวกเขา “ เราตั้งค่าแคมเปญระดมทุนผ่านเว็บไซต์ ‘นักวิชาการ’” เขากล่าว“ ซึ่งเราอธิบายวิธีการทางวิทยาศาสตร์ของเราและมีเป้าหมายสำหรับโครงการ ต้องขอบคุณการสนับสนุนของทุกคนทำให้เราสามารถทำเงินได้มากกว่าเป้าหมายเดิมของเรา”
ด้วยความสำเร็จของการรณรงค์ของพวกเขาทีมจึงสร้างและติดตั้งเครื่องตรวจจับอนุภาคข้ามชายฝั่งตะวันตกเฉียงเหนือของฮอนชู ในเดือนกุมภาพันธ์ปี 2560 พวกเขาติดตั้งเครื่องตรวจจับอีกสี่ตัวในเมืองคาชิวาซากิซึ่งอยู่ห่างจากเมืองนีงาตะเพียงไม่กี่ร้อยเมตร ทันทีที่ติดตั้งเครื่องตรวจจับสายฟ้าฟาดที่นิอิกาตะและทีมก็สามารถศึกษาได้
สิ่งที่พวกเขาพบคือสิ่งใหม่และไม่คาดคิด หลังจากวิเคราะห์ข้อมูลทีมตรวจพบการระเบิดของรังสีแกมม่าสามช่วงเวลาที่แตกต่างกัน ครั้งแรกมีความยาวน้อยกว่าหนึ่งมิลลิวินาทีวินาทีที่สองคือรังสีแกมม่าที่เกิดจากการสลายตัวซึ่งใช้เวลาหลายมิลลิวินาทีในการสลายตัวและสุดท้ายเป็นการปล่อยก๊าซที่ยืดเยื้อยาวนานประมาณหนึ่งนาที ดังที่ Enoto อธิบาย
“ เราสามารถบอกได้ว่าการระเบิดครั้งแรกเกิดจากสายฟ้าฟาด จากการวิเคราะห์และการคำนวณของเราในที่สุดเราก็กำหนดต้นกำเนิดของการปล่อยมลพิษที่สองและสามเช่นกัน”
พวกเขาระบุว่าสายัณห์ที่สองเกิดจากฟ้าผ่าที่ทำปฏิกิริยากับไนโตรเจนในชั้นบรรยากาศ โดยพื้นฐานแล้วรังสีแกมม่ามีความสามารถในการทำให้โมเลกุลไนโตรเจนสูญเสียนิวตรอนและเป็นการดูดซับนิวตรอนเหล่านี้โดยอนุภาคในชั้นบรรยากาศอื่น ๆ ที่ผลิตรังสีแกมมา การปล่อยก๊าซขั้นสุดท้ายที่ยืดเยื้อเป็นผลมาจากอะตอมไนโตรเจนที่ไม่เสถียร
ที่นี่เป็นสิ่งที่น่าสนใจจริงๆ เมื่อไนโตรเจนที่ไม่เสถียรแตกตัวมันจะปล่อยโพสิตรอนซึ่งชนกับอิเล็กตรอนทำให้เกิดการทำลายล้างสสารที่เกิดจากแอนทายแมทเทอร์ ดังที่ Enoto อธิบายสิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าเป็นครั้งแรกที่ปฏิสสารนั้นเป็นสิ่งที่สามารถเกิดขึ้นได้ในธรรมชาติเนื่องจากกลไกทั่วไป
“ เรามีความคิดนี้ว่าปฏิสสารเป็นสิ่งที่มีอยู่ในนิยายวิทยาศาสตร์เท่านั้น” เขากล่าว “ ใครจะรู้ว่ามันอาจผ่านไปได้ดีกว่าหัวของเราในวันที่มีพายุ และเรารู้ทั้งหมดนี้ต้องขอบคุณผู้สนับสนุนของเราที่เข้าร่วมกับเราผ่าน 'นักวิชาการ' เรารู้สึกขอบคุณทุกคนอย่างแท้จริง”
หากผลลัพธ์เหล่านี้ถูกต้องแน่นอนกว่าปฏิสสารไม่ได้เป็นสารที่หายากมากที่เรามักจะคิดว่ามันเป็น นอกจากนี้การศึกษาสามารถนำเสนอโอกาสใหม่สำหรับฟิสิกส์พลังงานสูงและการวิจัยปฏิสสาร การวิจัยทั้งหมดนี้อาจนำไปสู่การพัฒนาเทคนิคใหม่หรือการกลั่นเพื่อสร้างมันขึ้นมา
มองไปข้างหน้า Enoto และทีมของเขาหวังที่จะทำการวิจัยเพิ่มเติมโดยใช้เครื่องตรวจจับสิบตัวที่พวกเขายังคงทำงานอยู่ตามชายฝั่งของญี่ปุ่น พวกเขาหวังว่าจะยังคงเกี่ยวข้องกับสาธารณะต่อไปกับการวิจัยซึ่งเป็นกระบวนการที่นอกเหนือไปจากการระดมทุนและรวมถึงความพยายามของนักวิทยาศาสตร์พลเมืองในการช่วยเหลือกระบวนการและตีความข้อมูล
