Учените се надпреварват да намерят отговора на един от най-големите научни въпроси: защо съществува нашата Вселена?

В лаборатория, сгушена над мъглата на горите на Южна Дакота, учените търсят отговора на един от най-големите научни въпроси: защо съществува нашата Вселена?

Те се надпреварват за отговора с отделен екип от японски учени, които са с няколко години напред.

Настоящата теория за това как е възникнала Вселената не може да обясни съществуването на планетите, звездите и галактиките, които виждаме около нас. И двата екипа изграждат детектори, които изучават субатомна частица, наречена неутрино, с надеждата да намерят отговори.

Международното сътрудничество, ръководено от САЩ, се надява, че отговорът се крие дълбоко под земята, в уместно наречения „Дълбоко подземен експеримент с неутрино“ (Дюн).

Учените ще слязат на 1500 метра под повърхността в три огромни подземни пещери. Мащабът е такъв, че строителните екипи и техните булдозери изглеждат като малки пластмасови играчки в сравнение с тях.

Научният директор на това съоръжение, д-р Джарет Хайзе, описва гигантските пещери като „катедрали на науката“.

Д-р Хайзе участва в изграждането на тези пещери в Подземния изследователски център Санфорд (Surf) от близо десет години. Те ще изобират "Дюн" от шума и радиацията от света отгоре. Сега "Дюн" е готова за следващия етап.

„Готови сме да изградим детектора, който ще промени нашето разбиране за Вселената, с инструменти, които ще бъдат разположени от сътрудничеството на повече от 1400 учени от 35 страни, които са нетърпеливи да отговорят на въпроса защо съществуваме“, казва той.

Когато Вселената е създадена, са се появили два вида частици: материя – от която са направени звездите, планетите и всичко около нас – и, в равни количества, антиматерия, пълната противоположност на материята.

Теоретично двете би трябвало да са се неутрализирали взаимно, оставяйки само голям изблик на енергия. И все пак, ето ни – като материя – тук.

Учените вярват, че отговорът на въпроса защо материята е победила – и ние съществуваме – се крие в изучаването на частица, наречена неутрино, и нейната антиматерия, антинеутрино.

Те ще изстрелват лъчи от двата вида частици от дълбоко под земята в Илинойс към детекторите в Южна Дакота, на 800 мили разстояние.

Това е така, защото докато пътуват, неутрино и антинеутрино се променят съвсем леко.

Учените искат да разберат дали тези промени са различни за неутрино и антинеутрино. Ако е така, това би могло да ги доведе до отговора на въпроса защо материята и антиматерията не се неутрализират взаимно.

"Дюн" е международно сътрудничество, в което участват 1400 учени от тридесет страни. Сред тях е д-р Кейт Шоу от Университета в Съсекс, която казва, че откритията, които предстоят, ще бъдат „трансформиращи“ за нашето разбиране за Вселената и за представата на човечеството за себе си.

„Наистина е вълнуващо, че сме тук сега с технологиите, с инженерните умения, с компютърните софтуерни умения, за да можем наистина да се справим с тези големи въпроси“, каза тя.

На половин свят разстояние японски учени използват блестящи златни глобуси, за да търсят същите отговори. Техният експеримент е като храм на науката, отразяващ катедралата в Южна Дакота, разположена на 9 650 км. Учените изграждат Hyper-K - който ще бъде по-голяма и по-добра версия на съществуващия им неутрино детектор, Super-K.

Екипът, воден от Япония, ще бъде готов да включи своя неутринен лъч за по-малко от три години, няколко години по-рано от американския проект. Точно както "Дюн", Hyper-K е международно сътрудничество. Д-р Марк Скот от Imperial College в Лондон вярва, че екипът му е в водеща позиция да направи едно от най-големите открития за произхода на Вселената.

„Включваме по-рано и имаме по-голям детектор, така че би трябвало да имаме по-голяма чувствителност по-рано от "Дюн"“, казва той пред Independent.

Съвместното провеждане на двата експеримента означава, че учените ще научат повече, отколкото биха научили само с един, но, казва той, „бих искал да стигна до там пръв!“

Но д-р Линда Кремонези от Лондонския университет „Кралица Мери“, която работи за проекта „Дюн“, казва, че ако стигнем до там първи, може да не даде на ръководения от Япония екип пълната картина за това какво всъщност се случва.

„Има елемент на надпревара, но Hyper-K все още не притежава всички съставки, от които се нуждаят, за да разберат дали неутриното и антинеутриното се държат различно.“

Надпреварата може да е започнала, но първите резултати се очакват едва след няколко години. Въпросът какво точно се е случило в началото на времето, за да ни доведе до съществуването, остава загадка – засега.