การทดลองใหม่ฝังอยู่ใต้ดินลึกในเหมืองเซาท์ดาโคตามีจุดมุ่งหมายเพื่อตรวจจับการสลายตัวของอนุภาคที่หายากซึ่งสามารถอธิบายความลึกลับของ Antimatter ได้
นักวิทยาศาสตร์ไม่รู้ว่าทำไมจักรวาลจึงทำมาจากสสารและไม่ยาปฏิสตแต่พวกเขาหวังว่าจะพบความแตกต่างในวิธีที่สองประเภทของสิ่งต่าง ๆ ที่สามารถอธิบายความคลาดเคลื่อนได้ อนุภาค Antimatter มีมวลเช่นเดียวกับคู่สสารปกติของพวกเขา แต่มีประจุและหมุนตรงข้าม
ความพยายามของดาโกต้าใต้เรียกว่า Majorana Remhator มีจุดมุ่งหมายเพื่อสังเกตกระบวนการทฤษฎี แต่ไม่เคยเห็นNeutrinoLess Double Beta Decay-
นิวเคลียสอะตอมที่ไม่เสถียร (แกนของอะตอมที่มีโปรตอนและนิวตรอน) มักจะปล่อยนิวตรอนในกระบวนการที่เรียกว่าการสลายตัวของเบต้า นิวตรอนแปลงเป็นโปรตอนโดยปล่อยอิเล็กตรอนและอนุภาคเล็ก ๆ ที่เรียกว่านิวตริโน -5 อนุภาคที่เข้าใจยากเกินฮิกส์-
บางครั้งนิวตรอนสองตัวจะหายไปในกระบวนการที่เรียกว่า Double Beta Decay ซึ่งมักจะปล่อยอิเล็กตรอนสองตัวและสองตัวantineutrinos(อนุภาคพันธมิตร Antimatter ของนิวตริโน) แต่นักวิทยาศาสตร์ยังได้ตั้งทฤษฎีว่านิวตรอนสองตัวสามารถแปลงเป็นโปรตอนสองตัวและอิเล็กตรอนสองตัวโดยไม่ต้องผลิต antineutrinos ใด ๆ - กระบวนการขนานนาม Neutrinoless Double Beta Decay
หากการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเป็นไปได้ก็หมายความว่านิวตริโนและแอนตินูตรินอสเป็นอนุภาคเดียวกัน นักวิทยาศาสตร์เรียกอนุภาคเช่นนี้ซึ่งเป็นคู่หูของพวกเขาเองอนุภาค Majorana-
เบาะแสใหม่ใด ๆ เกี่ยวกับธรรมชาติของ Antimatter สามารถช่วยอธิบายได้ว่าทำไมจักรวาลจึงมีน้อยมาก
“ มันอาจอธิบายได้ว่าทำไมเราถึงอยู่ที่นี่” David Radford นักฟิสิกส์ที่ Oak Ridge National Laboratory ในรัฐเทนเนสซีที่ทำงานในโครงการผู้สาธิต Majorana กล่าวในแถลงการณ์ "มันสามารถช่วยอธิบายได้ว่าทำไมเรื่องที่เราทำมาจากมีอยู่"
ผู้สาธิต Majorana ซึ่งเป็นความร่วมมือระหว่างนักวิทยาศาสตร์จากสหรัฐอเมริการัสเซียญี่ปุ่นและแคนาดามีจุดมุ่งหมายเพื่อค้นหาหลักฐานของการสลายตัวเบต้าคู่ของนิวทริโนเซสในอะตอมของเจอร์เมเนียม -76 ซึ่งเป็นเจอร์เมเนียมที่มีกัมมันตภาพรังสีเล็กน้อย ในที่สุดการทดลองจะรวมเครื่องตรวจจับเจอร์เมเนียม 30 เครื่องแต่ละเครื่องชั่งน้ำหนัก 2.2 ปอนด์ (1 กิโลกรัม)
การสร้างเครื่องตรวจจับเหล่านี้เป็นความพยายามที่ซับซ้อน สำหรับผู้เริ่มต้นนักวิทยาศาสตร์จะต้องได้รับ 93.7 ปอนด์ (42.5 กิโลกรัม) จากผงสีขาวเจอร์เมเนียมออกไซด์สีขาว 86 เปอร์เซ็นต์จากโรงงานตกแต่งรัสเซีย-ตัวอย่างมูลค่า 4 ล้านดอลลาร์ พลังนี้จะต้องได้รับการประมวลผลบริสุทธิ์และปรับปรุงให้เป็นแท่งโลหะเจอร์เมเนียมซึ่งสามารถเปลี่ยนเป็นเครื่องตรวจจับทรงกระบอกแยกต่างหากซึ่งประกอบขึ้นเป็นการทดลอง
นอกจากนี้วัสดุจะต้องจัดเก็บและป้องกันอย่างระมัดระวังเพื่อป้องกันมันจากอนุภาคที่มีประจุจากอวกาศที่เรียกว่ารังสีคอสมิค นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมการทดลองจึงถูกสร้างขึ้นใต้ดิน 4,850 ฟุต (1,478 เมตร) ในห้องปฏิบัติการวิจัยใต้ดิน Sanford
“ รังสีคอสมิคแปลงอะตอมเจอร์เมเนียมให้เป็นอะตอมกัมมันตรังสีที่มีอายุยืนยาวในอัตราประมาณสองอะตอมต่อวันต่อกิโลกรัมของเจอร์เมเนียม” Radford กล่าว "แม้แต่สองอะตอมต่อวันก็จะเพิ่มพื้นหลังในการทดลองของเราดังนั้นเราจึงใช้การจัดเก็บใต้ดินเพื่อลดการสัมผัสกับรังสีคอสมิคด้วยปัจจัย 100"
จนถึงตอนนี้ Radford และเพื่อนร่วมงาน Oak Ridge ของเขาได้ส่งมอบเครื่องตรวจจับที่อุดมไปด้วยเก้าไปยังโรงงานเซาท์ดาโคตา ชุดเครื่องตรวจจับ 30 ชุดคาดว่าจะแล้วเสร็จภายในปี 2558
“ ความพยายามในการวิจัยเป็นขั้นตอนแรกที่สำคัญในการสร้างเครื่องตรวจจับแบบหนึ่งตันซึ่งเป็นโครงการที่มีค่าโนเบลที่มีค่าอาจเป็นไปได้” Radford กล่าว
ติดตาม Clara Moskowitz บนTwitter และGoogle+- ติดตามเรา@livescience-Facebook-Google+- บทความต้นฉบับเกี่ยวกับLiveScience.com-
