Hvordan neutroner kan flygte ind i et andet univers

Ideen om, at vores univers er indlejret i et bredere multidimensionelt rum, har fanget både videnskabsmænds og den generelle befolknings fantasi.

Denne forestilling er ikke helt science fiction. Ifølge nogle teorier kan vores kosmos eksistere parallelt med andre universer i andre sæt af dimensioner. Kosmologer kalder disse universer for braneworlds. Og blandt de mange udsigter, som dette rejser, er ideen om, at ting fra vores univers på en eller anden måde kan ende i et andet.

For et par år siden viste Michael Sarrazin ved universitetet i Namur i Belgien og et par andre, hvordan stof kan tage springet i nærværelse af store magnetiske potentialer. Det gav et teoretisk grundlag for udveksling af virkelige stoffer.

I dag siger Sarrazin og et par venner, at vores galakse kan producere et magnetisk potentiale, der er stort nok til at få dette til at ske i virkeligheden. Hvis det er tilfældet, burde vi være i stand til at observere stof, der springer frem og tilbage mellem universer i laboratoriet. Faktisk kan sådanne observationer allerede være blevet gjort i visse eksperimenter.

De pågældende eksperimenter involverer indfangning af ultrakolde neutroner i flasker på steder som Institut Laue Langevin i Grenoble, Frankrig, og Sankt Petersborg Institut for Nuklear Fysik. Ultrakolde neutroner bevæger sig så langsomt, at det er muligt at fange dem ved hjælp af 'flasker' lavet af magnetiske felter, almindeligt stof og endda tyngdekraften.

En grund til at gøre dette er at måle, hvor hurtigt neutronerne henfalder ved beta-emission. Så fysikere måler den hastighed, hvormed neutronerne rammer flaskevæggene, og hvor hurtigt dette falder.

Der er to processer på arbejde her: hastigheden af ​​neutronhenfald og den hastighed, hvormed neutroner undslipper fra flasken. Så i tilfælde af en ideel flaske bør henfaldshastigheden være lig med beta-henfaldshastigheden. Men flaskerne er ikke ideelle, så nedbrydningshastigheden er altid hurtigere.

Det efterlader muligheden åben for, at der kan være en tredje proces i gang: at noget af det ekstra henfald kan være resultatet af neutroner, der hopper fra vores univers til et andet.

Så Sarrazin og co har brugt de målte henfaldsrater til at sætte en øvre grænse for, hvor ofte dette kan ske.

Deres konklusion er, at sandsynligheden for et neutronspringende skib er mindre end omkring én ud af en million.

Det siger ikke rigtigt noget om, hvorvidt stofbytning rent faktisk finder sted. Kun at hvis det sker, sker det ikke særlig tit.

Sarrazzin og co siger dog også, at det burde være ligetil at tage bedre data, der sætter strengere grænser.

Ifølge deres teoretiske arbejde skulle en ændring i gravitationspotentialet også påvirke hastigheden af ​​stofskifte. Så en idé er at udføre et neutronfangsteksperiment, der varer i et år eller mere, så Jorden kan fuldføre mindst et kredsløb om Solen.

På den tid ændres gravitationspotentialet på en måde, der burde påvirke hastigheden af ​​stofskifte. Der burde faktisk være en årlig cyklus. Hvis man kan detektere en sådan modulation, ville det være en stærk indikation af, at stofbytning virkelig finder sted, siger de.

Det ville være en af ​​de største og mest kontroversielle opdagelser i moderne fysik og en, der er mulig med teknologier, der er tilgængelige i dag.

Er der nogen der har en gammel neutronflaske liggende og lidt fritid på hænderne?

Ref: arxiv.org/abs/1201.3949 : Eksperimentelle grænser for neutronforsvinden i en anden Braneworld

skjule