Θεωρίες φυσικής

Πώς τα νετρόνια μπορεί να διαφεύγουν σε ένα άλλο σύμπαν

Written by physics4u

Η ιδέα ότι το σύμπαν μας είναι ενσωματωμένο σε ένα ευρύτερο πολλών διαστάσεων χώρο έχει εξάψει τη φαντασία των επιστημόνων αλλά και του κοινού. Η ιδέα αυτή δεν είναι εντελώς επιστημονική φαντασία. Σύμφωνα με κάποιες θεωρίες, το σύμπαν μας μπορεί να υπάρχει παράλληλα με άλλα σύμπαντα σε άλλα σύνολα διαστάσεων. Οι κοσμολόγοι τα ονομάζουν σύμπαντα του κόσμου των βρανών (worldbranes). Και ανάμεσα στις πολλές προοπτικές που δημιουργεί αυτή η θεωρία είναι η άποψη ότι κάποια πράγματα από το δικό μας σύμπαν μπορεί με κάποιο τρόπο να καταλήγουν σε ένα άλλο.

Share

Η ιδέα ότι το σύμπαν μας είναι ενσωματωμένο σε ένα ευρύτερο πολλών διαστάσεων χώρο έχει εξάψει τη φαντασία των επιστημόνων αλλά και του κοινού. Η ιδέα αυτή δεν είναι εντελώς επιστημονική φαντασία. Σύμφωνα με κάποιες θεωρίες, το σύμπαν μας μπορεί να υπάρχει παράλληλα με άλλα σύμπαντα σε άλλα σύνολα διαστάσεων. Οι κοσμολόγοι τα ονομάζουν σύμπαντα του κόσμου των βρανών (worldbranes). Και ανάμεσα στις πολλές προοπτικές που δημιουργεί αυτή η θεωρία είναι η άποψη ότι κάποια πράγματα από το δικό μας σύμπαν μπορεί με κάποιο τρόπο να καταλήγουν σε ένα άλλο.

Multiverse Το Πολυσύμπαν. Η ιδέα  ότι υπάρχουν πολλά σύμπαντα στις πρόσθετες διαστάσεις δεν είναι νέα, αλλά τώρα κάποιοι υποστηρίζουν ότι μπορούμε να δούμε νετρόνια να μεταπηδούν από το ένα σύμπαν στο άλλο

Το άλμα από το σύμπαν μας σε ένα άλλο είναι θεωρητικά δυνατό, λένε οι φυσικοί. Και η τεχνολογία για να δοκιμαστεί αυτή η ιδέα είναι ήδη διαθέσιμη.

Μερικά χρόνια πριν, ο Michael Sarrazin στο Πανεπιστήμιο της Ναμούρ στο Βέλγιο και μερικοί άλλοι έδειξαν πώς η ύλη θα μπορούσε να κάνει το άλμα με την παρουσία μεγάλων μαγνητικών δυναμικών. Αυτά τα μαγνητικά δυναμικά παρείχαν μια θεωρητική βάση για την πραγματική σημασία της ανταλλαγής μεταξύ δύο Κόσμων.

Σήμερα, ο Sarrazin και κάποιοι συνάδελφοι του λένε ότι ο Γαλαξίας μας μπορεί να παράγει ένα μαγνητικό δυναμικό αρκετά μεγάλο για να κάνει πραγματικότητα αυτή η μετάβαση. Αν όντως αυτό συμβαίνει πρέπει να είμαστε σε θέση να παρατηρήσουμε την ύλη να πηδά πέρα δώθε μεταξύ δύο συμπάντων. Στην πραγματικότητα, τέτοιες παρατηρήσεις μπορεί να έχουν ήδη γίνει σε ορισμένα πειράματα.

Τα εν λόγω πειράματα περιλαμβάνουν την παγίδευση υπέρψυχρων νετρονίων σε φιάλες. Τα υπέρψυχρα νετρόνια κινούνται τόσο αργά ώστε να είναι δυνατό για να τα παγιδεύσουμε με τη βοήθεια «φιαλών» κατασκευασμένων από μαγνητικά πεδία, συνηθισμένη ύλη, ακόμα και με τη βαρύτητα.

Ένας λόγος για να γίνει αυτό είναι να μετρηθεί το πόσο γρήγορα τα νετρόνια διασπώνται σε πρωτόνιο, ηλεκτρόνιο και αντινετρίνο  – η γνωστή βήτα διάσπαση. Έτσι, οι φυσικοί μετρούν τον ρυθμό με τον οποίο τα νετρόνια κτυπούν στα τοιχώματα της φιάλης και το πόσο γρήγορα αυτός ο ρυθμός μειώνεται.

Υπάρχουν δύο διαδικασίες σε αυτή τη μελέτη: ο ρυθμός της διάσπασης των νετρονίων (βήτα διάσπαση) και ο ρυθμός με τον οποίο τα νετρόνια διαφεύγουν από τη φιάλη. Έτσι στην περίπτωση μιας ιδανικής φιάλης, ο ρυθμός της διάσπασης πρέπει να ισούται ακριβώς με τον ρυθμό της βήτα διάσπασης. Αλλά οι φιάλες δεν είναι ιδανικές, ώστε ο ρυθμός της αποσύνθεσης να είναι πάντα πιο γρήγορος (πιο μεγάλος).

Το γεγονός αυτό αφήνει ανοιχτό το ενδεχόμενο ότι ίσως να υπάρχει και μια τρίτη διαδικασία εκεί μέσα: ότι κάποιες από τις επιπλέον διασπάσεις θα μπορούσαν να είναι το αποτέλεσμα των νετρονίων που πηδούν από το σύμπαν μας σε ένα άλλο.

Έτσι, οι επιστήμονες  έχουν χρησιμοποιήσει τις τιμές αποσύνθεσης που μετρούν για να βάλουν ένα ανώτατο όριο για το πόσο συχνά μπορεί να συμβεί αυτό.

Το συμπέρασμά τους είναι ότι η πιθανότητα ενός νετρονίου να κάνει ένα άλμα προς ένα άλλο σύμπαν είναι μικρότερη από περίπου ένα στο εκατομμύριο.

Αυτό στην πραγματικότητα δεν μας λέει ότι γίνεται μετάβαση σε άλλο σύμπαν. Αλλά αν γίνεται τότε δεν συμβαίνει και πολύ συχνά.

Ωστόσο, ο Sarrazzin και οι συνεργασία, λένε ότι θα πρέπει να ληφθούν καλύτερα δεδομένα που θα θέτουν αυστηρότερα όρια.

Σύμφωνα με την θεωρητική εργασία τους, μια αλλαγή στο βαρυτικό δυναμικό θα πρέπει να επηρεάσει και τον ρυθμό της μετάβασης της ύλης από το ένα στο άλλο σύμπαν. Έτσι μια ιδέα που έχει πέσει στο τραπέζι είναι να πραγματοποιηθεί ένα πείραμα παγίδευσης των νετρονίων που να διαρκεί ένα χρόνο ή και περισσότερο, έτσι ώστε τη Γη να έχει ολοκληρώσει μια πλήρη περιφορά γύρω από τον Ήλιο.

Στο διάστημα αυτό, η βαρυτική δυναμική αλλάζει με ένα τρόπο που θα πρέπει να επηρεάζει το ρυθμό μετάβασης της ύλης από το ένα στο άλλο σύμπαν. Πράγματι, θα έπρεπε να υπάρχει ένας ετήσιος κύκλος. “Αν κάποιος μπορεί να ανιχνεύσει μια τέτοια διαφοροποίηση θα ήταν μια ισχυρή ένδειξη ότι η μετάβαση της ύλης συμβαίνει πραγματικά”, λένε.

Φυσικά αυτό θα ήταν μία από τις μεγαλύτερες και πιο αμφιλεγόμενες ανακαλύψεις της σύγχρονης φυσικής και που είναι δυνατόν να γίνει με τις τεχνολογίες που είναι διαθέσιμες σήμερα.

Πηγή: TechnologyRewiew

About the author

physics4u

Leave a Comment

Share