Wyobraź sobie miejsce, gdzie czas niemal się zatrzymuje, a ruch cząsteczek zamiera. Głęboko pod ziemią, w kanadyjskim laboratorium SNOLAB, naukowcy właśnie osiągnęli punkt, w którym temperatura jest setki razy niższa niż w otwartej przestrzeni kosmicznej. Brzmi jak scena z filmu science-fiction? To rzeczywistość eksperymentu SuperCDMS.
To nie jest zwykłe chłodzenie dla celów technicznych. To nasze największe dotąd wyzwanie w poszukiwaniu "niewidzialnego szkieletu" wszechświata – ciemnej materii. Jeśli zastanawiałeś się, dlaczego mimo 60 lat badań wciąż wiemy o niej tak niewiele, czas poznać szczegóły tego przełomu.
Dlaczego ciemna materia wciąż nam umyka?
Ciemna materia stanowi około 85% masy znanego nam wszechświata, ale nie widzimy jej, nie dotkniemy i nie zmierzymy standardowymi metodami. Działa trochę jak wiatr, którego nie widzisz, ale czujesz, że przesuwa gałęzie drzew.
Naukowcy od lat ścigają tzw. Cold Dark Matter (zimną ciemną materię). Aby ją wykryć, potrzebujemy absolutnej ciszy. I nie chodzi o brak dźwięku w pokoju, ale o wyeliminowanie wszelkiego promieniowania kosmicznego.
Co dokładnie zrobili naukowcy?
- Zeszli dwa kilometry pod ziemię, by naturalna warstwa skał chroniła ich przed promieniowaniem.
- Zamknęli detektory w ogromnym, czterometrowym cylindrze z ultraczystego ołowiu.
- Osiągnęli temperaturę zaledwie 1/1000 stopnia powyżej zera absolutnego (-273,15 °C).
Co ciekawe, na tym poziomie zimna niemal każda aktywność atomowa ustaje. Jeśli w takich warunkach detektor zarejestruje drgnienie, wiemy, że nie jest to błąd pomiarowy ani ciepło otoczenia. To sygnał, którego szukamy.
Przełomowa technologia w naszych rękach
Zapewne pomyślisz: po co nam to, skoro większość energii wydajemy na walkę z inflacją czy codziennymi problemami? Prawda jest taka, że technologie rozwijane dla takich projektów często trafiają potem do zwykłego życia. Algorytmy uczenia maszynowego stworzone przez zespół z Minnesoty, które mają wyłapywać "szum" ciemnej materii, mogą wkrótce zrewolucjonizować sposoby, w jaki przetwarzamy dane w naszych smartfonach czy systemach diagnostyki medycznej.
To działa jak wyczulone ucho w pustym pokoju. Wystarczy najmniejszy ruch powietrza, a my już wiemy, że w pomieszczeniu ktoś jest.
Co dalej?
Teraz zespół rozpoczyna proces kalibracji. To tak, jakbyś stroił najdroższy instrument muzyczny świata, mając tylko jedną próbę, by wydobyć czysty dźwięk. Przez najbliższe miesiące naukowcy będą optymalizować każdy kanał detekcji.
Czy kiedykolwiek dowiemy się, z czego naprawdę składa się wszechświat? Jesteśmy bliżej niż kiedykolwiek. A Ty, jak myślisz: czy ciemna materia okaże się czymś, co da się wykorzystać w praktyce, czy pozostanie jedynie teoretyczną ciekawostką? Daj znać w komentarzu!
