Physiker suchen jetzt nach Dimensions-Portalen

Über Neutrinos zum Aufspüren von höheren Dimensionen

Das DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment), eine 1200 Kilometer lange unterirdische Anlage, die sich von Illinois bis South Dakota erstreckt, soll nicht nur unser Verständnis über Neutrinos revolutionieren, sondern zudem verborgene Dimensionen des Universums aufdecken…

DUNE wird das verblüffende Verhalten von Neutrinos – subatomare Teilchen untersuchen, indem es sie von Fermilab in Illinois zu einem riesigen Detektor in South Dakota schießt. Diese Reise wird es den Wissenschaftlern ermöglichen, diese Oszillationen zu beobachten und grundlegende Fragen über die Masse der Neutrinos, ihre Rolle im Ungleichgewicht zwischen Materie und Antimaterie im Universum und die mögliche Existenz zusätzlicher räumlicher Dimensionen zu untersuchen.

Die 3D-Welt steckt in höheren Welten

Der theoretische Rahmen für diese zusätzlichen Dimensionen, der bereits im Jahre 1998 vorgeschlagen wurde, legt nun nahe, dass unsere dreidimensionale Welt in einem höherdimensionalen Raum existiert, das wiederum endlich die Schwäche der Schwerkraft und die winzigen Massen der Neutrinos erklären könnte. Wenn diese zusätzlichen Dimensionen, die in der Größenordnung von Mikrometern liegen sollen, existieren, könnten sie die Neutrino-Oszillationen auf subtile Weise beeinflussen, sodass sie mit DUNE nachgewiesen werden können.

Durch die Simulation jahrelanger Neutrinodaten haben diese Forscher festgestellt, dass DUNE eine zusätzliche Dimension in der Größenordnung eines halben Mikrometers nachweisen könnte. DUNE wird voraussichtlich um das Jahr 2030 mit der Datenerfassung beginnen. Umfassende Analyseergebnisse werden etwa ein Jahrzehnt später zur Verfügung stehen, doch das Potenzial für bahnbrechende Entdeckungen ist immens.

Auf der Suche nach bahnbrechenden Entdeckungen

Ursprung der Materie

Könnten Neutrinos der Grund dafür sein, dass das Universum aus Materie und nicht aus Antimaterie besteht? Durch die Erforschung des Phänomens der Neutrino-Oszillationen will DUNE unser Verständnis der Neutrinos und ihrer Rolle im Universum revolutionieren.

Vereinheitlichung von Kräften

Mit dem weltweit größten kryogenen Teilchendetektor, der sich tief unter der Erde befindet, kann DUNE nach Anzeichen von Protonen-Zerfall suchen. Dies könnte einen Zusammenhang zwischen der Stabilität der Materie und der großen Vereinigung der Kräfte aufzeigen und uns der Verwirklichung von Einsteins Traum näher bringen.

Bildung von Schwarzen Löchern

Die DUNE-Beobachtung tausender Neutrinos aus einer Kernkollaps-Supernova in der Milchstraße würde es uns ermöglichen, in das Innere eines neu entstandenen Neutronensterns zu blicken und möglicherweise die Geburt eines Schwarzen Lochs zu beobachten.

Die Kombination der Daten von DUNE mit anderen experimentellen und beobachtenden Methoden könnte das Verständnis der ahnungslosen Welt dieser zusätzlichen Dimensionen weiter verfeinern – möglicherweise auch das des Universums und seiner grundlegenden Kräfte revolutionieren.

---

Quellen:
Dunescience
Fermilab
Youtube