DUNE, dincolo de cărți și filme – Oamenii de știință americani vor să afle de ce este Universul așa cum este, dar au concurență cu japonezii

Două proiecte științifice de amploare, desfășurate în Statele Unite și Japonia, își propun să rezolve unul dintre cele mai fundamentale mistere ale fizicii: motivul pentru care Universul a evoluat în forma actuală, în loc să dispară într-un val de energie încă de la începuturile sale.

Potrivit modelelor cosmologice standard, Big Bang-ul ar fi trebuit să creeze cantități egale de materie și antimaterie.

Acestea ar fi trebuit să se anihileze reciproc, lăsând în urmă doar energie. Cu toate acestea, realitatea contrazice teoria: materia a prevalat, permițând formarea galaxiilor, stelelor și a vieții, scrie BBC.

Cercetătorii cred că răspunsul ar putea fi ascuns în comportamentul unui tip de particulă subatomică extrem de greu de detectat, neutrino, și în modul în care aceasta diferă de omologul său de antimaterie, antineutrino.

DUNE, dincolo de cărți și filme

În SUA, în statul Dakota de Sud, se construiește experimentul Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), în cadrul unei colaborări internaționale care reunește peste 1.400 de cercetători din 35 de țări.

Într-un complex subteran imens, situat la peste 1.500 de metri adâncime, va fi instalată o infrastructură de detecție de înaltă sensibilitate, ferită de zgomotul de fond și de radiația de la suprafață.

În cadrul DUNE, fascicule de neutrini și antineutrini vor fi lansate din Illinois și vor parcurge aproximativ 1.300 de kilometri prin scoarța terestră până la detectorii din Dakota de Sud.

Scopul este de a observa dacă cele două tipuri de particule se comportă diferit în timpul călătoriei, un indiciu care ar putea explica dezechilibrul fundamental dintre materie și antimaterie din Univers.

Cursa cu Japonia: cine va oferi primul răspunsuri

Pe de altă parte, cercetătorii japonezi avansează rapid cu propriul experiment, denumit Hyper-Kamiokande (Hyper-K), o versiune extinsă și îmbunătățită a celebrului detector Super-Kamiokande.

Instalat într-o cavitate subterană monumentală, Hyper-K va beneficia de un sistem sofisticat de detectare, compus din mii de senzori aurii care captează semnalele infime ale neutrinilor.

Avantajul japonezilor constă în faptul că instalația lor ar putea deveni operațională cu câțiva ani înaintea celei americane.

Potrivit doctorului Mark Scott de la Imperial College London, acest avans ar putea oferi echipei din Japonia o sensibilitate mai mare și, implicit, șanse mai mari de a obține rezultate timpurii.

Totuși, cercetătorii implicați în DUNE susțin că experimentul lor va furniza date mai cuprinzătoare, esențiale pentru înțelegerea completă a fenomenului.

Două perspective, un scop comun

Deși există o componentă de competiție între cele două proiecte, comunitatea științifică este de acord că derularea ambelor experimente în paralel va accelera progresul.

Rezultatele preliminare sunt așteptate în câțiva ani, iar descoperirile ar putea rescrie fizica fundamentală și modul în care înțelegem locul nostru în Univers.

În final, indiferent cine va ajunge primul la descoperire, miza rămâne una comună: elucidarea unui mister vechi de miliarde de ani, de ce există ceva, în loc de nimic.