Μια νέα υπόγεια εγκατάσταση, το Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), θα επιταχύνει σωματίδια σε απόσταση 800 μιλίων (1.300 χλμ) μεταξύ του Ιλινόις και της Νότιας Ντακότας. Το πείραμα αυτό υπόσχεται να αποκαλύψει τις κρυμμένες διαστάσεις του σύμπαντος, σύμφωνα με πρόσφατη έρευνα.
Είναι μια πρωτοποριακή επιστημονική πρωτοβουλία έτοιμη να αποκαλύψει τα μυστήρια των νετρίνων. Η πρόοδός του έχει χαρακτηριστεί ως ένα από τα πιο αξιοσημείωτα επιτεύγματα μηχανικής και επιστημονικής καινοτομίας.
Τον Φεβρουάριο του 2024, το LBNF έφτασε σε ένα κρίσιμο ορόσημο με την ολοκλήρωση της ανασκαφής στο Sanford Underground Research Facility (SURF) στη Νότια Ντακότα.
DUNE – Κατασκευή
DUNE: Η αναζήτηση των κρυμμένων διαστάσεων
Εδώ και πάνω από έναν αιώνα, οι επιστήμονες αναρωτιούνται αν μικροσκοπικές, κρυμμένες διαστάσεις χώρου μπορεί να επηρεάζουν τη φυσική του τρισδιάστατου κόσμου μας. Παρά τις δεκαετίες πειραμάτων, δεν έχει υπάρξει ακόμη απτή απόδειξη για αυτές τις επιπλέον διαστάσεις.
Μια πρόσφατη μελέτη προτείνει ότι η συμπεριφορά των νετρίνων – σωματίδια γνωστά για την ιδιότητά τους να μετατρέπονται σε διαφορετικούς τύπους καθώς ταξιδεύουν – θα μπορούσε να προσφέρει στοιχεία για αυτές τις διαστάσεις μέσω του DUNE.
Τι είναι τα νετρίνα;
Τα νετρίνα θεωρούνται από τα πιο αόρατα σωματίδια του σύμπαντος, γνωστά και ως «σωματίδια-φαντάσματα». Υπάρχουν τρεις τύποι νετρίνων και η μάζα τους είναι δισεκατομμύρια φορές μικρότερη από αυτήν του ηλεκτρονίου. Κατά τη διάρκεια του ταξιδιού τους, μπορούν να αλλάξουν τύπο – μια διαδικασία γνωστή ως ταλάντωση.
Το πείραμα DUNE
Το DUNE, που κατασκευάζεται στις Ηνωμένες Πολιτείες, θα δημιουργεί νετρίνα σε έναν επιταχυντή στο Fermilab του Ιλινόις και θα τα παρατηρεί σε έναν τεράστιο υπόγειο ανιχνευτή στη Νότια Ντακότα.
«Σε αυτό το πείραμα, τα νετρίνα παράγονται από έναν επιταχυντή σωματιδίων στο Fermilab [στο Ιλινόις], διανύουν απόσταση 1.300 χιλιομέτρων [800 μίλια] και παρατηρούνται χρησιμοποιώντας έναν τεράστιο υπόγειο ανιχνευτή στη Νότια Ντακότα», δήλωσε ο καθηγητής Mehedi Masud, καθηγητής στο Chung. -Το Πανεπιστήμιο Ang στη Νότια Κορέα και συν-συγγραφέας της μελέτης, είπε στο Live Science.
Οι επιστήμονες στοχεύουν να απαντήσουν ερωτήματα όπως η ιεραρχία των μαζών των νετρίνων και ο ρόλος τους στη δημιουργία της ανισορροπίας ύλης-αντιύλης στο σύμπαν.
Οι κρυμμένες διαστάσεις και οι ταλαντώσεις των νετρίνων
Σύμφωνα με τη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Journal of High Energy Physics, η θεωρία των μεγάλων έξτρα διαστάσεων προτείνει ότι οι τρεις γνωστές διαστάσεις μας είναι ενσωματωμένες σε ένα πλαίσιο με περισσότερες διαστάσεις.
Η πειραματική διάταξη είναι ιδανική για τη μελέτη των ταλαντώσεων νετρίνων. Τα νετρίνα που δημιουργούνται στις συγκρούσεις του Fermilab – κυρίως νετρίνα μιονίων (μία από τις τρεις γεύσεις) – θα διασχίσουν τη Γη για να φτάσουν στον ανιχνευτή της Νότιας Ντακότα. Στην πορεία, μερικά από αυτά τα σωματίδια αναμένεται να μεταμορφωθούν στις άλλες δύο γεύσεις: τα νετρίνα ηλεκτρονίων και τα νετρίνα-ταυ.
Παρατηρώντας πώς εξελίσσονται οι διαφορετικές περιπτώσεις κατά τη διάρκεια του ταξιδιού τους, οι επιστήμονες του DUNE ελπίζουν να ξεδιαλύνουν πολλά θεμελιώδη ερωτήματα στη φυσική των νετρίνων, όπως η ιεραρχία των μαζών των νετρίνων, οι ακριβείς παράμετροι που διέπουν την ταλάντωση και ο ρόλος που μπορεί να έπαιξαν τα νετρίνα στη δημιουργία της ύλης-αντιύλης. ανισορροπία στο σύμπαν.
Ανίχνευση επιπλέον διαστάσεων με ταλαντώσεις νετρίνων
Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Journal of High Energy Physics τον Νοέμβριο, προτείνει ότι η αινιγματική συμπεριφορά των νετρίνων θα μπορούσε να εξηγηθεί εάν, εκτός από τις γνωστές τρεις διαστάσεις του χώρου, υπάρχουν επιπλέον χωρικές διαστάσεις στην κλίμακα των μικρομέτρων (εκατομμυριοστά του μέτρου).
«Η θεωρία των μεγάλων επιπλέον διαστάσεων, που προτάθηκε για πρώτη φορά από τους Arkani-Hamed, Dimopoulos και Dvali το 1998, υποδηλώνει ότι ο οικείος τρισδιάστατος χώρος μας είναι ενσωματωμένος σε ένα υψηλότερο-διάστατο πλαίσιο» τεσσάρων ή περισσότερων διαστάσεων, εξήγησε ο Masud.
«Το κύριο κίνητρο για αυτή τη θεωρία είναι να εξετάσει γιατί η βαρύτητα είναι πολύ πιο αδύναμη από τις άλλες θεμελιώδεις δυνάμεις στη φύση. Επιπλέον, η θεωρία των μεγάλων επιπλέον διαστάσεων προσφέρει μια πιθανή εξήγηση για την προέλευση των μικροσκοπικών μαζών νετρίνων, ένα φαινόμενο που παραμένει ανεξήγητο μέσα το Καθιερωμένο μοντέλο της σωματιδιακής φυσικής».
Εάν υπάρχουν επιπλέον διαστάσεις, θα μπορούσαν να αλλάξουν διακριτικά τις πιθανότητες ταλάντωσης νετρίνων με τρόπους ανιχνεύσιμους από το DUNE, σύμφωνα με τους συγγραφείς της μελέτης. Αυτές οι παραμορφώσεις θα μπορούσαν να εμφανιστούν ως μια ελαφρά καταστολή των αναμενόμενων πιθανοτήτων ταλάντωσης και ως μικρές ταλαντώσεις σε υψηλότερες ενέργειες νετρίνων.
Μια νέα εποχή στη φυσική
Η ενσωμάτωση δεδομένων από άλλα πειράματα ή αστροφυσικές παρατηρήσεις, θα μπορούσε να αυξήσει την ακρίβεια των αποτελεσμάτων.
Με την ολοκλήρωση του πειράματος, η ανθρωπότητα ίσως πλησιάσει περισσότερο από ποτέ στην αποκάλυψη των κρυμμένων διαστάσεων του σύμπαντος.
VIA: Πηγή Άρθρου
Greek Live Channels Όλα τα Ελληνικά κανάλια: Βρίσκεστε μακριά από το σπίτι ή δεν έχετε πρόσβαση σε τηλεόραση; Το IPTV σας επιτρέπει να παρακολουθείτε όλα τα Ελληνικά κανάλια και άλλο περιεχόμενο από οποιαδήποτε συσκευή συνδεδεμένη στο διαδίκτυο. Αν θες πρόσβαση σε όλα τα Ελληνικά κανάλια Πατήστε Εδώ
Ακολουθήστε το TechFreak.GR στο Google News για να μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις τεχνολογίας.
