Podobnie jak Wielki Zderzacz Hadronów czy detektor fal grawitacyjnych LIGO, tak i w tym przypadku cała magia ma odbywać się głęboko pod ziemią. Panujące tam warunki sprzyjają badaniu neutrin i antyneutrin. Skorzystać chcą z tego naukowcy zaangażowani w projekt DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment).
Czytaj też: Paradoks podróży w czasie pokonany? Fizyk mówi o kluczowym wyjaśnieniu
Te prawie nieuchwytne cząstki elementarne mają bardzo niskie masy, ale i tak mogą być źródłem wyjątkowo cennych informacji na temat wszystkiego, co nas otacza. Na tym potencjalne korzyści z planowanych badań się nie kończą, gdyż fizycy zwracają uwagę na hipotezę, w myśl której miałyby istnieć więcej niż cztery wymiary.
Artykuł opisujący szczegóły proponowanego rozwiązania trafił na łamy Journal of High Energy Physics. Co wiemy w tej sprawie? DUNE, czyli akcelerator cząstek, zostanie oddelegowany do wytwarzania neutrin mionowych i antyneutrin. Zostaną one później skierowane do detektora znajdującego się 1,5 kilometra pod ziemią. Kiedy będą się przemieszczać, dojdzie do ich przekształcenia w neutrina elektronowe i taonowe.
W ramach eksperymentu DUNE naukowcy będą chcieli dowiedzieć się jak najwięcej na temat neutrin. Poza tym mają nadzieję na zgromadzenie dowodów wskazujących na istnienie dodatkowych wymiarów
Śledząc przebieg tych zmian naukowcy będą mogli lepiej zrozumieć wydarzenia, do których doszło w ciągu pierwszych ułamków sekundy po Wielkim Wybuchu. Poza tym w grę wchodzi wizja zgromadzenia potencjalnych dowodów na istnienie dodatkowych wymiarów. Takowe miałyby funkcjonować równolegle z czterema dobrze nam znanymi.
Skąd wziął się taki pomysł? Naukowcy próbują zrozumieć, dlaczego grawitacja jest wyraźnie słabsza niż inne oddziaływania podstawowe. Poza tym istnienie dodatkowych wymiarów mogłoby wyjaśniać wyjątkowo niskie masy neutrin. Model standardowy (a w zasadzie jego założenia) nie jest w stanie sprostać temu wyzwaniu, więc fizycy muszą szukać alternatywnych wyjaśnień.
Czytaj też: Wsadzili sztuczną inteligencję do systemu elektrycznego samochodu. W efekt trudno uwierzyć
Gdyby takie dodatkowe wymiary faktycznie istniały, to powinny zmienić oscylacje neutrin, a DUNE doprowadzi do ich wykrycia. Ale zanim tak się stanie – co jest oczywiście bardzo optymistycznym założeniem – będziemy musieli poczekać do 2028 roku na uruchomienie akceleratora. Trzy lata to sporo, ale jak na potencjalny przełom w fizyce? Będzie można przeboleć to oczekiwanie.