Fysikgåde skal løses i verdens koldeste kubikmeter
I en grotte under et italiensk bjerg findes universets koldeste kubikmeter. Her vil forskere udføre et forsøg, der kan røbe, om vi skal takke de uanseelige elementarpartikler neutrinoer for, at vi eksisterer.
Hvorfor findes der noget i stedet for intet? Hvorfor er der stof i universet, når det egentlig lige så godt kunne være tomt?
Det er et spørgsmål, som fysikerne rigtig gerne vil besvare. Derfor har de designet et eksperiment, der måske kan løse gåden.
Eksperimentet hedder CUORE, Cryogenic Underground Observatory for Rare Events, og det finder sted under 1.400 meter klippe i en grotte dybt inde i det italienske bjergmassiv Gran Sasso, skriver Videnskab.dk.
Her kan det nemlig være i fred for kosmisk stråling, der ellers kunne forstyrre det følsomme eksperiment.
Nede i grotten skal selve forsøget foretages ved hjælp af en såkaldt kryostat – en dybfryser, der kan holde meget lave temperaturer – hvori telluroxid-krystaller køles ned til højst 10 millikelvin, lig med en hundrededel af en grad over det absolutte nulpunkt ved minus 273,15 grader celsius. Det er sandsynligvis universets koldeste kubikmeter.
Læs også: Oplev universets mindste og største byggestene
Neutrinoen kan forklare overskuddet af stof
Fysikerne vil forsøge at måle et radioaktivt henfald, som de ikke engang er sikre på eksisterer.
Hvis det findes, er det i hvert fald uhyre sjældent. Men blot et enkelt af disse særlige henfald, der kaldes neutrinoløst dobbelt beta-henfald, vil være en sensation.
Det vil nemlig vise, at den uanseelige og nærmest spøgelsesagtige elementarpartikel neutrinoen er sin egen antipartikel.
Og hvis det er tilfældet, kan det være neutrinoernes skyld, at der er et solidt overskud af stof i universet.
»Det er det, der skal til, for at man i det tidlige univers kan opbygge en asymmetri mellem stof og antistof. Og den skal være der, for ellers ville vi ikke være her. Der er nødt til at være mere stof end antistof,« som Steen Hannestad siger det. Han er professor på Institut for Fysik og Astronomi på Aarhus Universitet og ekspert i neutrinoer.
Læs også: Hvad er elementarpartikler?
Stof og antistof bliver til stråling
Da stoffet blev dannet i det meget tidlige univers, var der lige meget stof og antistof. Når stof og antistof mødes, forsvinder begge dele, og der vil kun være stråling tilbage.
Men et eller andet gjorde, at vi i dag lever i et univers med masser af stof og næsten ikke noget antistof. Måske var det neutrinoerne, der reddede os.
I teorien kan neutrinoer spille hovedrollen i et trick, som sørger for, at der i en fysisk proces dukker flere partikler end antipartikler op. CUORE kan måske afsløre, om tricket virker, for i så fald vil man kunne observere neutrinoløse dobbelte beta-henfald.