Γιατί υπάρχει το Σύμπαν; Επιστήμονες σε ΗΠΑ και Ιαπωνία ανταγωνίζονται για να απαντήσουν

Η τρέχουσα θεωρία για τη δημιουργία του Σύμπαντος δεν μπορεί να εξηγήσει την υπόσταση των πλανητών, των άστρων και των γαλαξιών που βλέπουμε περίγυρα μας. Και οι 2 ομάδες κατασκευάζουν ανιχνευτές που μελετούν ένα υποατομικό σωματίδιο που ονομάζεται νετρίνο, με την ελπίδα να βρουν απαντήσεις, αναφέρει το BBC News.

Το πείραμα DUNE

Η διεθνής σύμπραξη υπό την ηγεσία των ΗΠΑ ελπίζει ότι η απάντηση βρίσκεται βαθιά κάτω από το έδαφος, στο πείραμα Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE).

Οι επιστήμονες θα ταξιδέψουν 1.500 μέτρα κάτω από την επιφάνεια της γης σε τρεις τεράστιες υπόγειες σπηλιές, τις οποίες ο επιστημονικός διευθυντής της εγκατάστασης, Δρ. Jaret Heise, περιγράφει ως «καθεδρικούς ναούς της επιστήμης».

Ο Δρ. Heise συμμετέχει στην κατασκευή αυτών των σπηλιών στο Υπόγειο Κέντρο Ερευνών Σάνφορντ (Sanford Underground Research Facility ή SURF) εδώ και ωσπεράν 10 χρόνια, προκειμένου το DUNE να απομονωθεί από τον θόρυβο και την ακτινοβολία του έξω κόσμου. Τώρα, το πείραμα είναι έτοιμο για το επόμενο στάδιο.

«Είμαστε έτοιμοι να κατασκευάσουμε τον ανιχνευτή που θα αλλάξει την κατανόησή μας για το Σύμπαν με όργανα που θα χρησιμοποιηθούν από μια ομάδα περισσότερων από 1.400 επιστημόνων από 35 χώρες, οι οποίοι είναι πρόθυμοι να απαντήσουν στο ερώτημα του διατί υπάρχουμε», λέει.

Ύλη και αντιύλη

Όταν γεννήθηκε το Σύμπαν, δημιουργήθηκαν 2 είδη σωματιδίων: η ύλη – από την οποία αποτελούνται τα αστέρια, οι πλανήτες και όλα όσα μας περιβάλλουν – και, σε ίσες ποσότητες, η αντιύλη, το ακριβώς αντίθετο της ύλης.

Θεωρητικά, τα 2 θα έπρεπε να έχουν αλληλοεξουδετερωθεί, αφήνοντας πίσω μόνο μια μεγάλη έκρηξη ενέργειας. Και όμως, Οι Έλληνες εξακολουθούμε να υπάρχουμε – ως ύλη.

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η απάντηση στο ερώτημα διατί κέρδισε η ύλη – και διατί υπάρχουμε – βρίσκεται στη διάβασμα ενός σωματιδίου που ονομάζεται νετρίνο και του αντίθετου σωματιδίου του, του αντινετρίνο.

Θα εκτοξεύσουν δέσμες και των 2 ειδών σωματιδίων από τα βάθη του εδάφους στο Ιλινόις προς τους ανιχνευτές στη Νότια Ντακότα, 1.300 χιλιόμετρα μακριά. Καθώς ταξιδεύουν, τα νετρίνα και τα αντινετρίνα αλλάζουν ελαφρώς. Οι επιστήμονες θέλουν να ανακαλύψουν αν αυτές οι αλλαγές είναι διαφορετικές για τα νετρίνα και τα αντινετρίνα. Αν είναι, αυτό θα μπορούσε να τους οδηγήσει στην απάντηση του διατί η ύλη και η αντιύλη δεν αλληλοεξουδετερώνονται.

Το ιαπωνικό Hyper-K

Στην άλλη άκρη του κόσμου, 9.650 χιλιόμετρα μακριά, Ιάπωνες επιστήμονες έχουν γεμίσει έναν εξίσου μεγάλο και επιβλητικό χώρο με λαμπερές χρυσές σφαίρες για να αναζητήσουν τις ίδιες απαντήσεις. Εκεί κατασκευάζουν το Hyper-K, που θα είναι μια μεγαλύτερη και καλύτερη έκδοση του υπάρχοντος ανιχνευτή νετρίνων, Super-K.

Ο χώρος στην Ιαπωνία όπου κατασκευάζεται ο ανιχνευτής νετρίνων Hyper-K

Kamioka/ICRR/Tokyo University

Η ιαπωνική ομάδα θα είναι έτοιμη να ενεργοποιήσει τη δέσμη νετρίνων σε λιγότερο από 3 χρόνια, αρκετά χρόνια νωρίτερα από το αμερικανικό πρότζεκτ. Όπως και το DUNE, το Hyper-K είναι μια διεθνής συνεργασία. Ο Δρ. Mark Scott του Imperial College του Λονδίνου πιστεύει ότι η ομάδα του βρίσκεται σε πλεονεκτική θέση για να κάνει μια από τις μεγαλύτερες ανακαλύψεις για την προέλευση του Σύμπαντος.

«Θα ξεκινήσουμε νωρίτερα και έχουμε μεγαλύτερο ανιχνευτή, οπότε θα πρέπει να έχουμε μεγαλύτερη ευαισθησία νωρίτερα απ’ ό,τι το DUNE», λέει.

Το γεγονός ότι και τα 2 πειράματα θα διεξάγονται ταυτόχρονα σημαίνει ότι οι επιστήμονες θα μάθουν περισσότερα από ό,τι θα μάθαιναν με ένα μόνο, αλλά, όπως λέει, «θα ήθελα να φτάσω πρώτος!»

Ο πάλη μπορεί να έχει ξεκινήσει, αλλά τα πρώτα αποτελέσματα αναμένονται σε λίγα χρόνια. Το ερώτημα για το τι ακριβώς συνέβη στην έναρξη του χρόνου και μας έφερε στην υπόσταση παραμένει μυστήριο – προς το παρόν.