Tudósok egy tüköruniverzum létezését próbálják bizonyítani, ami talán pont az orrunk előtt van

Ha a "tükörverzum" létezik, akkor a szubatomi részecskékkel kapcsolatos közelgő kísérletek felfedhetik azt. A kelet Tennessee...

Ha a "tükörverzum" létezik, akkor a szubatomi részecskékkel kapcsolatos közelgő kísérletek felfedhetik azt.

A kelet Tennessee-i Oak Ridge Nemzeti Laboratóriumban Leah Broussard fizikus megpróbál megnyitni egy portált egy párhuzamos univerzumba. Ő "oszcillációnak" hívja, ami a "tüköranyag" elméletéhez vezette, de az ötlet alapvetően azonos.

Egy kísérlet sorozatban, amelyet ezen a nyáron tervez az Oak Ridge-ben, Broussard egy szubatomi részecskékből álló sugarat küld egy 50 méteres alagútba egy erős mágnesen keresztül egy áthatolhatatlan falba. Ha a kísérlet sikerül - és ha az univerzum együttműködő -, akkor ezek a részecskék önmaguk tükörkép változataivá válnak, lehetővé téve számukra, hogy áthathaladjanak a falon keresztül. És ha ez megtörténik, Broussard feltárja az első bizonyítékot a tükörvilágról, amely a sajátunk mellett létezik.

"Ez eléggé kiszámíthatatlan," - mondja Broussard a szokatlan kutatásáról.

A tükörvilág, feltéve, hogy létezik, saját tükör-fizikai törvényekkel és saját tükörtörténettel rendelkezik. Talán nem találnák meg önmagunk tükör változatát,  de a jelenlegi elmélet lehetővé teszi, hogy tüköratomokat és tükörsziklákat, talán még bolygókat és csillagokat is felfedezzünk. Együttesen ezek egy egész árnyékvilágot képezhetnek, amely ugyanolyan valódi, mint a miénk, de szinte teljesen el van vágva tőlünk.

Broussard azt mondja, hogy a tükörvilág kezdeti keresése nem lesz különösebben nehéz. "Ez egy elég egyszerű kísérlet, amiben azokat a dolgokat használjuk, amelyek körülvesznek bennünket, olyan eszközöket és erőforrásokat használva, amelyek már rendelkezésére állnak az Oak Ridge-ben," - mondja.

Ha azonban egyértelműen azt észleli, hogy akár egyetlen tükörrészecske is létezik, akkor ez azt bizonyítja, hogy a látható univerzum csak az egyik része annak, ami odakinn van, és hogy az ismert fizika törvényei csak az egyik felét jelentik egy sokkal szélesebb szabályrendszernek.

"Ha valami újat fedezünk fel, az teljesen megváltoztatja a játékot," - mondja Broussard.

Tíz másodperc, ami megrázta a fizikát

A sok nagy tudományos küldetéshez hasonlóan a tüköranyag vadászata egy kis, látszólag ezoterikus rejtélyből nőtt ki. Az 1990-es évektől kezdve a fizikusok nagy pontosságú kísérleteket dolgoztak ki annak tanulmányozására, hogy az atomok magjában található neutronok hogyan bomlanak le protonokká, ami a radioaktivitással kapcsolatos folyamat. De ezek a kísérletek furcsa fordulatot vettek.

A kutatók azt találták, hogy a részecske sugarakban a neutronoknak átlagosan 14 perc 48 másodpercbe telik, mielőtt protonokká "bomlanak". A laboratóriumi palackban tárolt neutronok azonban kicsit gyorsabban bomlanak le, 14 perc és 38 másodperc alatt.

Lehet, hogy a tíz másodperc nem hangzik soknak, de a tényleges különbségnek nullának kellene lennie. Minden neutron pontosan ugyanolyan, és viselkedésüknek kicsit sem kellene attól függeni, hogy hol és hogyan vizsgálják őket.

Leah Broussard

"Nagyon komolyan veszem ezt az eltérést," - mondja Benjamin Grinstein, a San Diego-i Kaliforniai Egyetem részecskefizikus szakértője. "Ezt nem csak két kísérlet között mutatták ki. Számos, egymástól függetlenül végzett kísérlet bizonyította. A legutóbbi kísérletek, amelyeket részben a nézeteltérés megoldása érdekében végeztek el, ezt 'csak rosszabbá tették,'" - tette hozzá.

Grinstein megvizsgálta annak lehetőségét, hogy egyes neutronok talán a protonokon kívüli részecskékre bomlanak le váratlanul, de eddig még nem talált semmit. A tüköranyag egy elegánsabb, ámde kissé bizarr magyarázatot adhat erre.

Egy évtizeddel ezelőtt Anatolij Szerebrov, az oroszországi Nukleáris Fizikai Intézet kutatója vetette fel azt a gondolatot, hogy a közönséges neutronok néha áthaladnak a tükörvilágba és átalakulnak tükör neutronokká. Ezen a ponton már nem vagyunk képesek detektálni őket, ami olyan, mintha a neutronok egy része eltűnne.

"Ettől úgy tűnik, hogy a neutronok élettartamával valami nem stimmel," - magyarázza Broussard, mert a neutronok egy része eltűnhet a vizsgáló berendezésből, amíg a kutatók tanulmányozzák őket.

Összekötve a pontokat egy érdekes következtetést vonhatunk le. A neutronkísérletek csavarosnak tűnhetnek, mert a fizikusok akaratlanul megnyithattak egy portált a tükörvilágba.

Broussard célja, hogy megtudja, hogy valóban létezik-e ez a portál, és ha igen, akkor egy bizonyos módon megnyissa azt. Itt jön be a képbe a neutron sugár és az áthatolhatatlan fal.

Oak Ridge-ben van egy 85 megawattos nukleáris reaktor, amely igény szerint több milliárd neutront képes kilőni, így elég megfelelő nyersanyag áll rendelkezésre, amivel nem probléma dolgozni. A kemény része a kísérletnek az, hogyan lehet a neutronok egy részét átküldeni a tükörvilágba, majd bizonyítani szkeptikus kollégáinak (és szkeptikus önmagának), hogy valóban megtörtént.

A kísérlet elvégzése körülbelül egy napot vesz igénybe. Az adatok összegyűjtése és az esetleges hibaforrások kiszűrése ezután néhány hétig tarthat. Broussard olyan árulkodó neutronokat keres, amelyeknek sikerült túljutni az akadályon és tükör neutronokká válni, majd visszafordulni.

"Az egésznek a lényege, hogy képesek vagyunk-e átjuttatni a neutronokat egy falon keresztül," - mondja. "A hagyományos fizikai elmélet szerint nem kellene neutronokat látnunk. Ha ezek közül némelyik mégis megjelenik, ez azt sugallja, hogy a hagyományos fizika rossz, és a tükörvilág valóságos."

Közben Klaus Kirch egy kiegészítő kísérleten dolgozik a zürichi Paul Scherrer Intézetben. Terve, hogy lassan mozgó neutronokat ejt foglyul, mágneses mezővel ütközteti őket, majd megszámolja, hogy még mindig ott vannak-e a részecskék. "Ha néhány neutron tükör neutronná oszcillál, akkor eltűnik a készülékünkből," - mondja. Kirch csapata már elindította a kísérletet, és reméli, hogy az eredményeket még ezen a nyáron sikerül elemezni. (1)

(1) - https://www.nbcnews.com/mach/science/