
Experiment by mohol odhaliť, či je náš vesmír naozaj iba 3D
Už viac ako storočie vedcov fascinuje možnosť, že skryté, nepatrné priestorové rozmery môžu ovplyvňovať fyziku nášho známeho trojrozmerného sveta. Napriek desaťročiam experimentálneho hľadania sa však zatiaľ nepodarilo získať konkrétne dôkazy o existencii týchto ďalších rozmerov. Nová štúdia navrhuje spôsob, ako posunúť toto hľadanie dopredu pomocou experimentu Deep Underground Neutrino (DUNE) na skúmanie týchto skrytých rozmerov prostredníctvom správania neutrín.
Neutrína patria medzi najnepolapiteľnejšie častice vo vesmíre. Existujú tri typy, známe ako „príchute“ (flavours), pričom každý má hmotnosť miliardy krát menšiu ako hmotnosť elektrónu. Tieto častice sú pozoruhodné svojou schopnosťou transformovať sa na rôzne príchute, keď cestujú vesmírom, a to aj bez interakcie s inými časticami.
V pripravovanom experimente DUNE budú neutrína generované časticovým urýchľovačom vo Fermilabe v Illinois prekonávať vzdialenosť 1300 kilometrov a budú pozorované pomocou masívneho podzemného detektora v Južnej Dakote. Experimentálne zariadenie je určené na štúdium oscilácií neutrín. Neutrína, ktoré vznikajú pri zrážkach vo Fermilabe, hlavne miónové neutrína, budú putovať cez Zem do detektora v Južnej Dakote. Očakáva sa, že počas tejto cesty sa niektoré neutrína zmenia na dva ďalšie typy: elektrónové neutrína a tau neutrína.
Cieľom vedcov z DUNE je odpovedať na kľúčové otázky vo fyzike neutrín vrátane poradia hmotností neutrín, špecifických parametrov oscilácií a potenciálnej úlohy neutrín v nerovnováhe medzi hmotou a antihmotou vo vesmíre. Štúdia uverejnená v časopise Journal of High Energy Physics naznačuje, že ak existujú ďalšie rozmery vesmíru, mohlo by to vysvetliť zvláštne správanie neutrín. Koncept veľkých extra rozmerov bol zavedený v roku 1998 s cieľom vysvetliť, prečo je gravitácia slabšia ako ostatné sily, a mohol by objasniť aj pôvod malých hmotností neutrín pozorovaných vo fyzike častíc.
Ak tieto dodatočné rozmery existujú, mohli by ovplyvniť pravdepodobnosť oscilácie neutrín spôsobom, ktorý by DUNE mohol zmerať. Výskumníci simulovali niekoľko rokov údajov z DUNE, aby vyhodnotili, ako by veľké ďalšie rozmery mohli zmeniť správanie neutrín. Výsledky naznačujú, že DUNE by mohol detegovať extra rozmer s veľkosťou približne pol mikrónu, pričom zber údajov by sa mal začať okolo roku 2030.
Zdroj: livescience.com.
Zdroj Foto: depositphotos.com.