Natuurkundigen uit Frankrijk en België hebben de eerste resultaten gepubliceerd van een experiment om te zoeken naar deeltjes die op aarde aankomen "vanuit een parallel universum". Helaas, en misschien gelukkig, heeft de detector die voor deze doeleinden is gemaakt niets ongewoons onthuld. Maar de onderzoekers worden niet ontmoedigd omdat hun werk een eenvoudige, goedkope manier biedt om sommige theorieën buiten het standaardmodel van de deeltjesfysica te testen.
Een aantal kwantumtheorieën voorspellen het bestaan van andere dimensies buiten de vierdimensionale ruimtetijd die we kennen. In dit geval ontstaat het idee van een Multiversum, waarin afzonderlijke vierdimensionale universums in stapels worden verzameld, zoals vellen papier (als we de verticaal van deze stapel als een andere dimensie beschouwen).
Tot nu toe hebben wetenschappers geen empirisch bewijs voor het bestaan van parallelle werelden kunnen verkrijgen (hoewel er wel pogingen zijn ondernomen). In 2010 stelde natuurkundige Michaël Sarrazin van de Belgische Universiteit van Namen een model voor waarmee, volgens de wetten van de kwantummechanica, deeltjes uit het ene universum naar naburige werelden kunnen worden getransporteerd. Volgens zijn theorie vormen elektromagnetische krachten een obstakel voor dergelijke bewegingen, daarom zijn neutronen zonder lading het meest geschikt voor de rol van gasten uit parallelle universums.
Het team, geleid door Sarrazin, werkte samen met Franse natuurkundigen van de Universiteit van Grenoble om een experimentele detector te creëren die gevoelig is voor atomen van de lichte isotoop helium-3. De geassembleerde installatie bevindt zich op slechts enkele meters van de kernreactor van het Laue-Langevin Instituut.
Het idee was dat de neutronen die door de reactor worden uitgezonden zich in een staat van kwantumsuperpositie bevinden, tegelijkertijd aanwezig zijn in onze wereld en in de parallelle wereld (en ook een spoor achterlaten in andere, verder weg gelegen gebieden). Bij een botsing met kernen van zwaar water in een moderator die de reactorkern omgeeft, schakelt de neutronengolffunctie over van superpositie naar een van de twee toestanden.
Als gevolg hiervan blijven de meeste van hen in onze wereld, maar sommigen gaan een parallel universum binnen. Wetenschappers geloven dat de "ontsnapte" deeltjes geen interactie zullen hebben met water en de betonnen omhulling van de reactor, of wel, maar zeer zwak. Tegelijkertijd zal een klein deel van de golffuncties van deze neutronen in ons universum blijven hangen, zodat individuele deeltjes weer naar onze wereld kunnen terugkeren en voelbaar worden als ze de detector buiten de betonnen isolatie van de reactor raken.
Het probleem is dat het vangen van dergelijke teruggekeerde neutronen niet eenvoudig is, de "achtergrondruis" is te groot. Om de neutronenflux op de achtergrond veroorzaakt door neutronenlekkage van verschillende instrumenten in de reactorhal te minimaliseren, hebben de onderzoekers de detector afgeschermd met een dubbellaags schild. De buitenste laag van twintig centimeter polyethyleen zet snelle neutronen om in thermische neutronen, die vervolgens "vast komen te zitten" in de binnenwand van boor. Dit tweelaags "pakket" heeft de "achtergrondruis" met ongeveer een miljoen keer verminderd.
In juli 2015 zetten Sarrazin en zijn collega's de detector vijf dagen aan en namen gedurende deze tijd een klein aantal gebeurtenissen op, maar ze voldeden allemaal aan de definitie van restachtergrond en kunnen niet worden beschouwd als bewijs van het bestaan van parallelle werelden.
Promotie video:
Wetenschappers verliezen de hoop echter niet en zijn van plan nieuwe tests uit te voeren, waarbij de detector een heel jaar lang wordt gelanceerd.
Gedetailleerde resultaten van de eerste onderzoeksfase worden gepubliceerd in Physics Letters B.
