O nouă instalație subterană, denumită DUNE, va accelera particule pe o distanță de 1.300 de kilometri între Illinois și Dakota de Sud, cu scopul de a explora posibile dimensiuni ascunse ale Universului. Această descoperire este așteptată să revină cu o nouă înțelegere asupra structurii fundamentale a realității, potrivit unei publicații recent vizate de Live Science.
Interesul pentru dimensiuni spațiale ascunse a fascinat oamenii de știință de mai bine de un secol, iar experimentul DUNE urmează să exploreze această teorie prin investigarea comportamentului neutrinoilor. Aceste particule, adesea referite ca „particule fantomă”, sunt subtile și dificil de detectat.
Neutrinii există în trei arome și sunt capabili să oscileze între ele pe măsură ce călătoresc. Planificat să fie realizat în Illinois și Dakota de Sud, experimentul va genera neutrini la Fermilab și îi va observa printr-un detector subteran masiv aflat în Dakota de Sud.
„În acest experiment, neutrinii muonici produși la Fermilab vor străbate Pământul, iar unele particule ar putea suferi transformări în neutrini electronici și tau”, explică Mehedi Masud, profesor și coautor al studiului, pentru Live Science.
Studiul recente apărut în Journal of High Energy Physics sugerează că oscilațiile acestor neutrini ar putea dezvălui existența unor dimensiuni suplimentare. Aceste dimensiuni, deși minuscule, ar fi mult mai mari în comparație cu scara particulelor subatomice și ar putea explica anumite fenomene remanente ale fizicii moderne.
Conform teoriei propuse pentru prima dată în 1998 de Arkani-Hamed, Dimopoulos și Dvali, aceste dimensiuni extra mari ar putea modifica interacțiunile dintre neutrini și detector, producând variații detectabile în oscilațiile neutrinoilor, ceea ce ar putea fi observat de DUNE.
Masud subliniază că „dacă există dimensiuni suplimentare, DUNE va avea capacitatea de a le detecta, mai ales în cazul unei dimensiuni de aproximativ jumătate de micron”.
Construcția experimentului este în desfășurare și este preconizat că va începe să colecteze date în jurul anului 2030. Rezultatele ar putea oferi dovezi importante cu privire la dimensiunile ascunse, iar combinarea datelor DUNE cu alte surse experimentale va îmbunătăți înțelegerea acestora.
Potrivit lui Masud, „integrarea altor tipuri de date ar putea reduce semnificativ răspândirea incertitudinilor, facilitând descoperirea unor dimensiuni extra mari, dacă acestea există”.