Этот научный эксперимент длиной в 800 миль может доказать, что существует гораздо больше измерений, чем четыре:
«Hearst Magazines и Yahoo могут получать комиссию или доход от некоторых товаров, продаваемых по этим ссылкам».
- Эксперимент по исследованию глубинных нейтрино (DUNE), запуск которого запланирован на 2028 год, призван изучить эволюцию «частиц-призраков», известных как нейтрино и антинейтрино.
- Хотя это может помочь ученым определить, почему материя преобладала над антиматерией в ранней Вселенной, это также может пролить свет на другую физическую идею — Большие Дополнительные Измерения (БДИ).
- Светодиоды могли бы объяснить, почему гравитация слабее других фундаментальных сил природы и почему нейтрино изначально имеют такую маленькую массу.
Хотя многие захватывающие эксперименты проводятся на земле или даже на орбите вокруг планеты, некоторые из самых захватывающих научных исследований происходят у нас под ногами. Главный в мире ускоритель частиц, Большой адронный коллайдер, надежно укрыт под землей в Женеве, Швейцария. Первый в мире лазерный интерферометр KAGRA был построен полностью под землей, а его предок — детектор гравитационных волн LIGO — также имеет инфраструктуру, скрытую под землей.
Однако, возможно, самым ожидаемым подземным научным экспериментом является предстоящий Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE). Как следует из названия, его основная миссия — изучение нейтрино и антинейтрино, иногда называемых « частицами-призраками » из-за их знаменитой неуловимой природы. DUNE предстоит нелегкая работа, поскольку эти частицы — во всех трех «ароматах» — каждая содержит массу в миллиарды раз меньше массы электрона. Тем не менее, нейтрино и антинейтрино могли бы объяснить, почему материя победила антиматерию в начале Вселенной, что привело к образованию… ну… всего.
С проектом такого размера — около 800 миль в длину, если быть точным — возможны и другие открытия. Фактически, недавно опубликованное исследование в журнале Journal of High Energy Physics Центра физики высоких энергий в Университете Чунг-Анг в Южной Корее указывает на то, что DUNE может пролить свет на идею, известную как Большие Дополнительные Измерения, или Светодиоды.
Проще говоря, ускоритель частиц DUNE будет создавать (из своего местоположения в Fermilab в Батавии, штат Иллинойс) мюонные нейтрино и антинейтрино, которые затем отправятся в детектор, расположенный на глубине 1,5 километра под землей в Южной Дакоте. Ожидается, что во время своего четырехмиллисекундного путешествия из Иллинойса в Южную Дакоту нейтрино превратятся в электронные нейтрино и тау-нейтрино ( нейтрино склонны делать такие вещи). Понимание этой эволюции нейтрино может помочь собрать воедино то, что произошло в первые мгновения после Большого взрыва, но поведение нейтрино также может показать, что дополнительные пространственные измерения существуют в тандеме с нашими обычными четырьмя измерениями.
LiveScience сообщает, что эти Большие Дополнительные Измерения на самом деле очень малы — около одной миллионной метра — но они чрезвычайно велики по сравнению с типичными субатомными размерами в области фемтометров (одна квадриллионная метра).
«Основной мотивацией этой теории является попытка выяснить, почему гравитация намного слабее других фундаментальных сил в природе», — рассказал LiveScience Мехеди Масуд, соавтор исследования из Университета Чунг-Анг . «Более того, теория больших дополнительных измерений предлагает потенциальное объяснение происхождения крошечных масс нейтрино, явления, которое остается необъясненным в рамках Стандартной модели физики элементарных частиц».
Авторы полагают, что DUNE должен быть в состоянии обнаружить эти измерения, поскольку они изменят нейтринные осцилляции, то есть, если они вообще существуют. Используя компьютерное моделирование, Масуд и его команда пришли к выводу, что DUNE достаточно чувствителен, чтобы подтвердить существование светодиодов, если их размер составляет около одной миллионной метра. Объединение усилий DUNE с данными других коллайдеров и космологических экспериментов может еще больше уточнить наше понимание светодиодов.
Пока это все только теория. Но как только DUNE выйдет в сеть в 2028 году, многие долгожданные вопросы должны получить ответы — или, по крайней мере, трансформироваться в новые, захватывающие вопросы.
Прочитайте что такое взгляд в будущее
Читайте ещё статьи из Рубрики: инновации-технологии-наука