在物理學史上，最驚天動地的發現之一將是探測到超出我們熟悉的四個維度（空間的三維和時間的一維）的額外維度。現在，位於伊利諾伊州巴達維亞的費米國家加速器實驗室的科學家們正在設計一項新的實驗，以研究誘人的線索，表明額外維度可能確實存在。
去年，參與費米實驗室MiniBooNE研究的研究人員宣佈，他們發現了一個令人驚訝的異常現象。MiniBooNE研究旨在探測難以捉摸的亞原子粒子——中微子。中微子不帶電荷，質量非常小，由核反應和粒子衰變形成。它們有三種類型，稱為味——電子中微子、μ子中微子和τ子中微子——並在傳播過程中從一種味劇烈振盪到另一種味。在觀察費米實驗室粒子加速器之一產生的μ子中微子束時，MiniBooNE研究人員發現，在低能量範圍（低於4.75億電子伏特）內，出乎意料地有大量粒子轉化為電子中微子。經過一年的分析，研究人員未能對此所謂的低能量過剩現象提出傳統的解釋。這個謎團將注意力集中在一個有趣且非常規的假設上：第四種中微子可能在額外維度中來回躍遷。
弦理論家們試圖將引力定律與量子力學定律統一起來，他們長期以來一直預測額外維度的存在。一些物理學家提出，我們宇宙中幾乎所有的粒子都可能被限制在一個嵌入在10維“體”中的四維“膜”中。但是，一種假想的粒子，稱為惰性中微子，它僅透過引力與其他粒子相互作用，將能夠在膜內外穿梭，透過額外維度抄近路。2005年，現在德國多特蒙德大學的Heinrich Päs、夏威夷大學的Sandip Pakvasa和範德比爾特大學的Thomas J. Weiler預測，惰性中微子的維度外遊蕩將增加低能量下味振盪的機率——這與兩年後MiniBooNE發現的結果完全一致。
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受發現新物理定律前景的激勵，MiniBooNE團隊很快提出了一個後續實驗，稱為MicroBooNE，它可以檢驗惰性中微子假說。新的探測器是一個裝滿170噸液氬的低溫罐，它將能夠比其前身更精確地探測低能量粒子。從中微子相互作用中產生的粒子會使其路徑中的氬原子電離，從而在罐體周邊的線陣列中感應電流。然後，科學家可以精確定位粒子的軌跡，從而更好地區分電子中微子相互作用和其他事件，並因此確定在低能量下是否真的存在過量的振盪。
據估計耗資約1500萬美元，MicroBooNE罐將位於費米實驗室MiniBooNE探測器附近，以便它可以觀察到相同的中微子束。今年六月，實驗室的物理諮詢委員會批准了該專案的設計階段；如果一切順利，該探測器最早可能在2011年開始執行。
研究人員希望MicroBooNE將 lead to 更大的探測器的開發，這些探測器包含數十萬噸液氬，罐體大小如體育場館。此類設施可以尋找其他假設的現象，例如極其罕見的質子衰變。“這是一項了不起的新技術，”耶魯大學物理學家兼MicroBooNE發言人邦妮·弗萊明說。“這對物理學邁出下一步至關重要。”
注意：本文最初以“新的中微子搜尋”為標題印刷。