Σε ένα απομονωμένο επιστημονικό εργαστήριο, σκαρφαλωμένο πάνω από την ομίχλη των πυκνών δασών της Νότιας Ντακότα, μια ομάδα επιστημόνων επιχειρεί να απαντήσει σε ένα από τα πιο θεμελιώδη ερωτήματα της ύπαρξής μας: γιατί υπάρχει το Σύμπαν;

Έχουν ξεκινήσει έναν αγώνα δρόμου για την απάντηση, με αντίπαλο μια εξαιρετικά προηγμένη ομάδα Ιαπώνων επιστημόνων – η οποία, σύμφωνα με το BBC, βρίσκεται ήδη αρκετά χρόνια μπροστά.

Οι υπάρχουσες θεωρίες στην αστρονομία αδυνατούν να εξηγήσουν πλήρως γιατί δημιουργήθηκαν οι πλανήτες, τα αστέρια και οι γαλαξίες. Για να δώσουν απαντήσεις, και οι δύο ομάδες χτίζουν ανιχνευτές που μελετούν ένα μυστηριώδες υποατομικό σωματίδιο: το νετρίνο.

Οι Αμερικανοί επιστήμονες πιστεύουν ότι το κλειδί βρίσκεται βαθιά μέσα στη Γη, στο πείραμα Deep Underground Neutrino Experiment (Dune).

Ταξιδεύουν 1.500 μέτρα κάτω από την επιφάνεια, μέσα σε τρία τεράστια υπόγεια σπήλαια. Το μέγεθός τους είναι τόσο εντυπωσιακό που οι μπουλντόζες και τα συνεργεία μοιάζουν σαν παιχνίδια, σύμφωνα με το ρεπορτάζ.

Ο επιστημονικός διευθυντής του Dune, Dr Jaret Heise, περιγράφει αυτά τα γιγάντια σπήλαια ως «καθεδρικούς ναούς της επιστήμης».

Ο ίδιος συμμετέχει στην κατασκευή τους εδώ και σχεδόν μία δεκαετία. Τα σπήλαια προστατεύουν το Dune από τον θόρυβο και την ακτινοβολία του κόσμου στην επιφάνεια. Τώρα, το Dune είναι έτοιμο για το επόμενο του βήμα.

«Είμαστε έτοιμοι να κατασκευάσουμε τον ανιχνευτή που θα αλλάξει την κατανόησή μας για το Σύμπαν, με όργανα που θα δημιουργηθούν από μια συνεργασία 1.500 επιστημόνων, οι οποίοι ανυπομονούν να απαντήσουν στο ερώτημα ”γιατί υπάρχουμε;”», δηλώνει.

Όταν δημιουργήθηκε το Σύμπαν, σχηματίστηκαν δύο είδη σωματιδίων: η ύλη – από την οποία αποτελούνται τα αστέρια, οι πλανήτες και εμείς – και η αντιύλη, το ακριβώς αντίθετό της, σε ίσες ποσότητες.

Θεωρητικά, ύλη και αντιύλη θα έπρεπε να αλληλοεξουδετερωθούν, αφήνοντας μόνο ενέργεια. Κι όμως, υπάρχουμε. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η απάντηση στο γιατί η ύλη επικράτησε βρίσκεται στο νετρίνο και το αντίστοιχό του, το αντι-νετρίνο.

Στο πλαίσιο του πειράματος, θα εκτοξεύσουν ακτίνες από νετρίνα και αντι-νετρίνα από τα υπόγεια εργαστήρια στο Ιλινόις προς τους ανιχνευτές στη Νότια Ντακότα, σε απόσταση 800 μιλίων.

 

 

Καθώς αυτά τα σωματίδια ταξιδεύουν, υφίστανται μικρές μεταβολές. Οι επιστήμονες θέλουν να διαπιστώσουν εάν οι αλλαγές αυτές διαφέρουν μεταξύ νετρίνων και αντι-νετρίνων. Αν πράγματι διαφέρουν, αυτό μπορεί να ρίξει φως στο γιατί η ύλη δεν εξουδετερώθηκε με την αντιύλη.

Το Dune αποτελεί μια διεθνή επιστημονική προσπάθεια, με τη συμμετοχή 1.400 επιστημόνων από 30 χώρες. Ανάμεσά τους και η Dr Kate Shaw από το Πανεπιστήμιο του Σάσεξ, η οποία πιστεύει ότι οι ανακαλύψεις που έρχονται θα είναι «μεταμορφωτικές» για την κατανόηση του Σύμπαντος και της θέσης της ανθρωπότητας σε αυτό.

«Είναι συναρπαστικό που βρισκόμαστε πλέον στο σημείο όπου η τεχνολογία, η μηχανική και οι δυνατότητες λογισμικού μας επιτρέπουν να αντιμετωπίσουμε τόσο θεμελιώδη ερωτήματα», δηλώνει.

Στην άλλη άκρη του κόσμου, Ιάπωνες επιστήμονες χρησιμοποιούν λαμπερές χρυσές σφαίρες για να αναζητήσουν τις ίδιες απαντήσεις. Οι εγκαταστάσεις τους μοιάζουν με ναό αφιερωμένο στην επιστήμη. Εκεί χτίζεται ο Hyper-K, η μεγαλύτερη και βελτιωμένη έκδοση του υπάρχοντος ανιχνευτή Super-K.

 

 

Η ιαπωνική ομάδα θα είναι έτοιμη να ενεργοποιήσει τη δέσμη νετρίνων σε λιγότερο από δύο χρόνια – αρκετά νωρίτερα από το αμερικανικό Dune. Όπως και το Dune, και ο Hyper-K είναι προϊόν διεθνούς συνεργασίας. Ο Dr Mark Scott του Imperial College London πιστεύει πως η ομάδα του έχει το προβάδισμα για μια από τις μεγαλύτερες ανακαλύψεις σχετικά με την προέλευση του Σύμπαντος.

«Ξεκινήσαμε νωρίτερα και διαθέτουμε μεγαλύτερο ανιχνευτή, οπότε θα έχουμε μεγαλύτερη ευαισθησία πιο γρήγορα από το Dune», εξηγεί.

Η ταυτόχρονη λειτουργία των δύο πειραμάτων σημαίνει ότι οι επιστήμονες θα μάθουν πολύ περισσότερα από ό,τι αν υπήρχε μόνο ένα. Παρ’ όλα αυτά, όπως παραδέχεται και ο ίδιος: «Θα ήθελα να φτάσουμε πρώτοι!».