Neutronit, aineen keskeiset osat, hajoavat keskimäärin viidentoista minuutin kuluttua. Kuitenkin fyysikot havaitsevat erilaisia elinikäeroja mittaustavasta riippuen.
Neutroni on perustavanlaatuinen hiukkanen, joka sijaitsee atomien ytimessä protonien rinnalla. Toisin kuin protonit, sillä ei ole sähkövarausta, mikä mahdollistaa sen toimimisen stabiloijana auttaen pitämään protonit yhdessä niiden luonnollisesta taipumuksesta huolimatta. Neutroni on olennainen aineen vakaudelle; se on vakaa atomiytimessä, mutta muuttuu epävakaaksi, jos se poistuu siitä, hajoamalla nopeasti ja vapauttamalla energiaa.
"Vapaa" neutroni hajoaa elektroniksi, protoniksi ja antineutrinoksi. Kuitenkin tulokset vaihtelevat: säteessä sen kesto on noin 880 sekuntia, kun taas "magneettisessa pullossa" se lähestyy 887 sekuntia. Tämä ero on edelleen selittämätön.
Itävallan teknillinen yliopisto ehdottaa rohkeaa hypoteesia: neutronin virittyneet tilat voisivat selittää tämän ilmiön. Nämä tilat sisältäisivät ylimääräistä energiaa, joka vaikuttaa niiden vakauteen.
Benjamin Kochin ja Felix Hummelin mukaan jotkut neutronit voisivat olla virittyneissä tiloissa heti vapautumisensa jälkeen, pidentäen niiden elinikää. Toiset, perustilassaan, hajoaisivat nopeammin. Tämä hypoteesi voisi lopulta valaista havaittuja elinikäeroja.
Voimme havainnollistaa tätä yksinkertaisella vertauksella: vaahtokylvyn kuva. Kylvyssä energian lisääminen mahdollistaa vaahdon muodostamisen. Tämä vaahto muodostuu pinnalle tuhansista eri kokoisista kuplista. Ajan myötä nämä kuplat puhkeavat yksi kerrallaan, vähentäen vaahdon määrää, kunnes se katoaa kokonaan.
Samalla tavalla neutronit voisivat esiintyä eri tiloissa, joilla jokaisella on oma elinikänsä. Jotkut "virittyneet tilat" olisivat kuin kuplat, jotka kestävät hieman pidempään, kun taas toiset, epävakaammat, romahtaisivat nopeasti kuin ensimmäiset kuplat, jotka katoavat. Tämä tilojen vaihtelu selittäisi siten havaittua eroa neutronien eliniässä.
Tulevien tutkimusten haasteena on selvittää, ovatko nämä virittyneet tilat todella olemassa. Kokeet mahdollistavat neutronien eliniän tarkkailun mahdollisessa virittyneessä tilassa, jonka näyttää vaihtelevan 5 millisekunnista 300 sekuntiin.
Tutkijat työskentelevät kansainvälisten tiimien kanssa tämän mallin vahvistamiseksi, erityisesti Itävallan atomifysiikan instituutin kanssa. Tämä yhteistyö voisi mullistaa käsityksemme alkeishiukkasista.