O instalație subterană, Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), își propune să accelereze particulele la 800 de mile între Illinois și Dakota de Sud, dezvăluind potențial dimensiuni ascunse ale universului.
Acest experiment ambițios încearcă să exploreze dacă dimensiunile suplimentare evazive, propuse cu decenii în urmă, ar putea explica aspecte derutante ale fizicii particulelor.
Timp de peste un secol, oamenii de știință au speculat cu privire la dimensiunile spațiale suplimentare care influențează lumea tridimensională. În ciuda anilor de cercetări, nu au fost găsite dovezi concrete.
DUNE oferă o oportunitate unică de a investiga aceste dimensiuni prin studierea neutrinilor, adesea numiți „particule fantomă” datorită naturii lor evazive. Aceste particule pot oscila sau pot schimba tipurile pe măsură ce călătoresc, oferind indicii despre țesătura ascunsă a universului.
DUNE va genera neutrini la Fermilab din Illinois și va observa transformările acestora folosind un detector masiv din Dakota de Sud. Pe parcursul călătoriei lor, se așteaptă ca particulele să se schimbe între trei tipuri – neutrini muoni, electroni și tau.
Analizând aceste oscilații, oamenii de știință speră să răspundă la întrebări fundamentale, cum ar fi ierarhia maselor de neutrini și rolul lor în dezechilibrul materie-antimaterie al universului.
Studiul , publicat în Journal of High Energy Physics, explorează posibilitatea ca comportamentul neutrinilor să fie influențat de dimensiuni extraspațiale la scara micrometrică.
Aceste dimensiuni, propuse în 1998 de Arkani-Hamed, Dimopoulos și Dvali, ar putea explica de ce gravitația este mult mai slabă decât alte forțe și oferă perspective asupra originii maselor de neutrini.
Dacă există dimensiuni suplimentare, acestea ar putea modifica subtil modul în care neutrinii oscilează, creând modele detectabile.
Simulările efectuate de cercetători, inclusiv Mehedi Masud de la Universitatea Chung-Ang, sugerează că DUNE ar putea identifica o dimensiune suplimentară de aproximativ jumătate de micron după câțiva ani de colectare a datelor.
Experimentul, care urmează să înceapă în 2030, poate oferi perspective definitive într-un deceniu.
Colaborările viitoare, care combină datele DUNE cu experimente de coliziune și observații astrofizice, ar putea rafina și mai mult această căutare. Descoperirea unor dimensiuni suplimentare nu numai că ar extinde înțelegerea noastră asupra fizicii, ci și ar îmbunătăți măsurătorile proprietăților neutrinilor.
DUNE reprezintă o nouă frontieră în înțelegerea structurii ascunse a universului, aducându-ne potențial mai aproape de înțelegerea misterelor existenței.
