Μία σημαντική ανακάλυψη που δείχνει τον δρόμο για μια «Νέα Φυσική» έκαναν επιστήμονες στο πλαίσιο του πειράματος MINOS (Main Injector Neutrino Oscillation Search) του εργαστηρίου-επιταχυντή Fermilab των ΗΠΑ, με το οποίο συνεργάζονται και ερευνητές από την Ελλάδα. Μελετώντας το φαινόμενο της «ταλάντωσης» των νετρίνων, οι φυσικοί βρήκαν μια απόκλιση ανάμεσα στα νετρίνα και στα αντι-νετρίνα, η οποία δεν μπορεί να εξηγηθεί με βάση το σημερινό «Καθιερωμένο Μοντέλο» σωματιδιακής φυσικής, σύμφωνα με το New Scientist.

Τα νετρίνα είναι τα υποατομικά σωματίδια-χαμαιλέοντες που είναι διάσημα στην κοινότητα των φυσικών για την μοναδική ικανότητά τους να «μεταμορφώνονται» από το ένα είδος σωματιδίου σε άλλο. Συγκεκριμένα, τα νετρίνα (ύλη) και τα αντι-νετρίνα (αντιύλη) “ταλαντώνονται” (δηλαδή “μεταλλάσσονται”) ανάμεσα σε τρεις τύπους με διαφορετική μάζα: ηλεκτρόνια, ταυ και μυόνια.

Στο πλαίσιο του πειράματος MINOS, μυονικά νετρίνα και μυονικά αντινετρίνα στέλνονται μέσω ακτινών σε δύο ανιχνευτές υποατομικών σωματιδίων: ο ένας βρίσκεται μέσα στο ίδιο το Fermilab ενώ ο άλλος απέχει 735 χλμ και βρίσκεται σε ένα ορυχείο στα έγκατα της Μινεσότα. Οι φυσικοί ανέμεναν ένα δεδομένο έλλειμμα μυονικών νετρίνων και αντινετρίνων, όταν θα έφταναν στον προορισμό τους, σε σχέση με αυτά που ξεκίνησαν από την πηγή εκπομπής τους. Ωστόσο, μετρώντας τις «ταλαντώσεις» των νετρίνων και αντινετρίνων, διαπίστωσαν μια απόκλιση μεγαλύτερη κατά 40% στα αντινετρίνα σε σχέση με τα νετρίνα.

Η εκπρόσωπος της ερευνητικής κοινοπραξίας MINOS Τζένι Τόμας του University College του Λονδίνου, ανέφερε ότι τα στοιχεία είναι προσωρινά και δεν μπορεί ακόμα να αποκλειστεί η περίπτωση στατιστικού σφάλματος (υπάρχει ακόμα 5% πιθανότητα τέτοιου λάθους, που αναμένεται να εξαλειφθεί με νέες μετρήσεις). Αν όμως αποδειχτεί όντως αυτή η απόκλιση και στις επόμενες μετρήσεις, τότε ίσως θα βοηθήσει τους επιστήμονες να λύσουν ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια του σύμπαντος: γιατί ενώ η ύλη και η αντιύλη ξεκίνησαν σε ίσες ποσότητες στο αρχικό “Μπιγκ Μπανγκ”, στην συνέχεια επικράτησε μια ανισορροπία και η ύλη …πήρε το πάνω χέρι. «Αν το εύρημα αποδειχτεί πραγματικό, τότε δείχνει προς μια μη αναμενόμενη Φυσική. Θα πρόκειται για κάτι καινούριο, που δεν καταλαβαίνουμε», δήλωσε η Τόμας.

Η διαφορά μέτρησης μπορεί να οφείλεται στο διαφορετικό τρόπο που “ταλαντώνονται” τα νετρίνα σε σχέση με τα αντινετρίνα. Εναλλακτικά, μπορεί τα αντινετρίνα, μέχρι να διασχίσουν μέσα σε μόλις 2,5 χιλιοστά του δευτερολέπτου τα 735 χλμ. για να φθάσουν στον προορισμό τους μπορεί να αλληλεπιδρούν με την μεσολαβούσα ύλη με κάποιον άγνωστο μέχρι σήμερα τρόπο.

Ο εκπρόσωπος του πειράματος νετρίνων OPERA στην Ιταλία, Αντόνιο Ερεντιτάτο, του πανεπιστημίου της Βέρνης στην Ελβετία, δήλωσε ότι «πρόκειται για μια ακόμη απόδειξη πως η φυσική των νετρίνων αποτελεί προνομιακο εργαλείο για το άνοιγμα του δρόμου προς μια Νέα Φυσική», αν και πρόσθεσε ότι πρέπει πρώτα να επιβεβαιωθεί ότι δεν πρόκειται για στατιστικό λάθος.

Στο πείραμα MINOS συμμετέχουν πάνω από 140 επιστήμονες, μηχανικοί, τεχνικοί και φοιτητές από 30 ερευνητικούς φορείς και πανεπιστήμια σε πέντε χώρες (ΗΠΑ, Βρετανία, Ελλάδα, Βραζιλία, Πολωνία). Από ελληνικής πλευράς παίρνουν μέρος ερευνητές από το πανεπιστήμιο Αθηνών. Η ανακοίνωση για τη διαφορά στις μετρήσεις νετρίνων-αντινετρίνων έγινε ταυτόχρονα στο Fermilab και στην Αθήνα, όπου διεξάγεται η 14η Διεθνής Συνδιάσκεψη για την Φυσική των Νετρίνων και την Αστροφυσική (Neutrino 2010, 14-19 Ιουνίου), στο Μέγαρο Μουσικής, στην οποία παρουσιάζονται οι τελευταίες διεθνείς εξελίξεις στην έρευνα για τα νετρίνα.