Există Universuri paralele? La ora actuală nu avem dovezi concrete, însă mai multe experimente care folosesc metode diferite încearcă să descopere urme ale posibilelor Universuri „apropiate” de al nostru. Un experiment care foloseşte neutronii emişi de un reactor nuclear de la Grenoble a reuşit să pună o limită inferioară asupra distanţei la care s-ar putea afla un Univers paralel.

Mai multe teorii ale fizicii moderne post modelul standard susţin că ar putea exista mai multe dimensiuni, aşa-numitele extradimensiuni, în afara celor 3+1 (spaţiu-timp) pe care le cunoaştem. Aceste dimensiuni sunt necesare pentru unificarea gravitaţii cu mecanica cuantică, însă nu avem nicio dovadă concretă că într-adevăr ar exista.

Dacă totuşi aceste dimensiuni „în plus” există, atunci Universul nostru ar putea fi doar unul dintre multe alte Universuri, numite Universuri paralele.

Universul nostru în acest spaţiu multidimensional ar fi precum o foaie de hârtie în spaţiul tridimensional. Am putea avea mai multe foi de hârtie, mai mult sau mai puţin apropiate – acestea reprezentând Universurile paralele. Dacă un astfel de Univers ar fi extrem de apropiat (în spaţiul extradimensional) de al nostru,  am putea măsura efecte generate de prezenţa sa.

Este exact ceea ce au încercat să facă cercetători de la Universitatea din Grenobe (Franţa) şi de la Universitatea din Namur (Belgia).

Aceştia au folosit neutroni emişi de la reactorul nuclear ILL (Institut Laue-Langevin) pe care i-au măsurat cu un detector la câţiva metri de distanţă.

Care era ideea de bază? Neutronii emişi de la reactor ar putea exista într-o suprapunere cuantică ca fiind în două Universuri în acelaşi timp: deci atât în al nostru, cât şi într-unul paralel şi apropiat celui al nostru. Funcţia de undă care descrie din punct de vedere al mecanicii cuantice neutronii poate colapsa ori în Universul nostru ori în cel paralel atunci când interacţionează cu nucleele moleculelor de apă grea care înconjoară inima reactorului nuclear. Neutronii „colapsează” în mare parte în Universul nostru, însă ar fi posibil ca o mică parte dintre aceştia să ajungă în Universul paralel. Din cauza faptului că o mică parte a funcţiei de undă a neutronilor rămâne în Universul nostru aceştia s-ar putea reîntoarce în lumea noastră şi interacţiona cu nucleele de heliu din detectorul de particule folosit de cercetători. Există deci o şansă ca neutronii să se comporte în mod extrem de bizar: dispar şi reapar în Universul nostru! Un fel de magie, generată de prezenţa extradimensiunilor.

Cercetătorii au încercat să măsoare tocmai aceşti neutroni bizari. Au avut însă de înfruntat aşa-numitul fond de neutroni – adică acei neutroni care sunt măsuraţi de aparat, însă provin din procese care nu au nimic de a face cu Universurile paralele.

În urma experimentului care a avut loc în iulie anul trecut pentru o perioadă de 5 zile, s-a reuşit măsurarea unui număr mic de evenimente, care însă nu provin cu siguranţă din Universurile paralele – ar putea să fie neutroni generaţi de procese binecunoscute care însă au reuşit să pătrundă în aparat (erori sistematice). Din acest motiv cercetătorii au stabilit doar o limită asupra distanţei la care s-ar putea afla în spaţiul extradimensional un Univers paralel: aceasta este de 87 de ori aşa-numita lungime Planck (care este extrem de mică: 1.6 x 10-35 m).

Pentru viitorul apropiat grupul de cercetători care a efectuat acest experiment intenţionează să perfecţioneze metoda şi detectorul şi să efectueze o nouă măsurătoare. Acest aparat este extrem de sensibil la existenţa Universurilor paralele şi este mai performant decât marele accelerator de la Geneva (LHC). Dacă există Universuri paralele precum cele căutate la ILL pentru LHC va fi extrem de greu, dacă nu imposibil, să le determine existenţa. Ceea ce demonstrează că de multe ori experimente mai mici, mai puţin costisitoare şi extrem de inteligente pot să descopere aspecte despre Univers extrem de interesante!

 

Articol scris de Cătălina Oana Curceanu, prim cercetător în domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Roma, Italia) şi colaborator al Scientia.ro