Bitka za razumevanje nevtrinov: Kdo bo prvi razvozlal nastanek vesolja?
V znanstvenih krogih poteka napeta tekma med raziskovalci iz ZDA in Japonske, ki si prizadevajo razvozlati eno največjih skrivnosti znanosti: zakaj naše vesolje sploh obstaja? Trenutne teorije o nastanku vesolja ne morejo v celoti pojasniti, kako so nastali planeti, zvezde in galaksije, ki jih danes opazujemo.
Ključ do odgovora naj bi se skrival v proučevanju skrivnostnega delca, imenovanega nevtrino, in njegovega antimaterijskega dvojnika, antinevtrina.
Podzemni eksperimenti za velike odgovore
V ZDA raziskovalci gradijo ogromen detektor v okviru projekta Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), ki se nahaja 1.500 metrov pod površjem v Južni Dakoti. V treh velikanskih podzemnih dvoranah, ki jih znanstveniki opisujejo kot “katedrale znanosti”, bodo znanstveniki lovili nevtrine in antinevtrine. Te delce bodo izstrelili iz Illinoisa, 1.287 kilometrov stran, in spremljali njihove spremembe med potovanjem.
Namen je ugotoviti, ali se nevtrini in antinevtrini obnašajo različno, kar bi lahko razložilo, zakaj se snov in antisnov v vesolju nista izničili in je snov prevladala. Projekt DUNE združuje 1.400 znanstvenikov iz 30 držav, med drugim dr. Kato Shaw z Univerze v Sussexu, ki poudarja, da bodo odkritja “preobrazila” naše razumevanje vesolja.
Japonska v prednosti, a tekma ostaja odprta
Na Japonskem znanstveniki prav tako gradijo napreden detektor, imenovan Hyper-Kamiokande (Hyper-K), ki naj bi začel delovati prej kot ameriški DUNE. Dr. Mark Scott z Imperial Collegea v Londonu je prepričan, da ima japonska ekipa prednost zaradi zgodnejšega zagona in večjega detektorja, ki naj bi omogočal večjo občutljivost.
Kljub temu dr. Linda Cremonesi z Univerze Queen Mary v Londonu, ki sodeluje pri projektu DUNE, opozarja, da zgolj hitrost morda ne bo dovolj. Po njenem mnenju japonski eksperiment še nima vseh potrebnih elementov za celovito razumevanje razlik med nevtrini in antinevtrini. Obe ekipi sicer sodelujeta, saj vzporedni eksperimenti obljubljajo boljše rezultate, kot bi jih prinesel posamezen projekt.
Nevtrini kot ključ do skrivnosti snovi
Znanstveniki verjamejo, da je razumevanje, zakaj je snov prevladala nad antisnovjo, ključno za pojasnitev obstoja vesolja. Po trenutnih teorijah bi se ob nastanku vesolja morali snov in antisnov v enakih količinah izničiti, kar bi pustilo le energijo. A dejstvo, da obstajamo, kaže, da se je zgodilo nekaj drugega.
Nevtrini, ki so med najmanj razumljenimi delci v fiziki, bi lahko ponudili odgovor. Znanstveniki bodo zato spremljali njihove drobne spremembe med potovanjem skozi Zemljo, da bi odkrili morebitne razlike v obnašanju nevtrinov in antinevtrinov. Prvi rezultati obeh eksperimentov so pričakovani šele čez nekaj let, kar pomeni, da bo skrivnost nastanka vesolja še nekaj časa ostala nerazrešena.
Miha D. Kovač
