211service.com
Hoe neutronen kunnen ontsnappen naar een ander universum
Het idee dat ons universum is ingebed in een bredere multidimensionale ruimte heeft tot de verbeelding gesproken van zowel wetenschappers als de algemene bevolking.
Dit idee is niet helemaal sciencefiction. Volgens sommige theorieën kan onze kosmos parallel bestaan met andere universa in andere reeksen dimensies. Kosmologen noemen deze universa braneworlds. En een van de vele vooruitzichten die dit oproept, is het idee dat dingen uit ons universum op de een of andere manier in een ander zouden kunnen belanden.
Een paar jaar geleden lieten Michael Sarrazin van de Universiteit van Namen in België en een paar anderen zien hoe materie de sprong zou kunnen maken in de aanwezigheid van grote magnetische potentialen. Dat bood een theoretische basis voor het uitwisselen van echte materie.
Tegenwoordig zeggen Sarrazin en een paar vrienden dat onze melkweg een magnetisch potentieel kan produceren dat groot genoeg is om dit echt te laten gebeuren. Als dat zo is, zouden we in het lab in staat moeten zijn om materie heen en weer te zien springen tussen universums. In feite zouden dergelijke waarnemingen al in bepaalde experimenten zijn gedaan.
De experimenten in kwestie omvatten het vangen van ultrakoude neutronen in flessen op plaatsen zoals het Institut Laue Langevin in Grenoble, Frankrijk, en het Sint-Petersburg Institute of Nuclear Physics. Ultrakoude neutronen bewegen zo langzaam dat het mogelijk is ze te vangen met behulp van 'flessen' gemaakt van magnetische velden, gewone materie en zelfs zwaartekracht.
Een reden om dit te doen is om te meten hoe snel de neutronen vervallen door bèta-emissie. Natuurkundigen meten dus de snelheid waarmee de neutronen de fleswanden raken en hoe snel deze daalt.
Er zijn hier twee processen aan het werk: de snelheid van neutronenverval en de snelheid waarmee neutronen uit de fles ontsnappen. Dus in het geval van een ideale fles, zou de vervalsnelheid gelijk moeten zijn aan de bètavervalsnelheid. Maar de flessen zijn niet ideaal, dus het verval is altijd sneller.
Dat laat de mogelijkheid open dat er een derde proces aan het werk is: dat een deel van het extra verval het gevolg kan zijn van neutronen die van ons universum naar het andere springen.
Daarom hebben Sarrazin en co de gemeten vervalsnelheden gebruikt om een bovengrens te stellen aan hoe vaak dit kan gebeuren.
Hun conclusie is dat de kans op een neutronenspringend schip kleiner is dan ongeveer één op een miljoen.
Dat zegt eigenlijk niets over de vraag of er daadwerkelijk sprake is van matter-swap. Alleen dat als dat zo is, het niet vaak voorkomt.
Sarrazzin en co zeggen echter ook dat het eenvoudig moet zijn om betere gegevens te verzamelen die strengere limieten stellen.
Volgens hun theoretische werk zou een verandering in het zwaartekrachtpotentieel ook de snelheid van materiewisseling moeten beïnvloeden. Dus een idee is om een neutronenvangstexperiment uit te voeren dat een jaar of langer duurt, waardoor de aarde ten minste één baan om de zon kan voltooien.
In die tijd verandert het zwaartekrachtpotentieel op een manier die de snelheid van materiewisseling zou moeten beïnvloeden. Er zou inderdaad een jaarlijkse cyclus moeten zijn. Als men zo'n modulatie kan detecteren, zou dat een sterke aanwijzing zijn dat materieuitwisseling echt plaatsvindt, zeggen ze.
Dat zou een van de grootste en meest controversiële ontdekkingen in de moderne natuurkunde zijn en een die mogelijk is met de technologieën die vandaag beschikbaar zijn.
Heeft iemand nog een oude neutronenfles liggen en wat vrije tijd over?
Referentie: arxiv.org/abs/1201.3949 : Experimentele limieten voor het verdwijnen van neutronen in een andere Braneworld