النيوترينوات هي جسيمات أولية تمر عبر أجسامنا بالمليارات كل ثانية دون أن تصطدم بأي ذرة: فهي بالكاد تتفاعل مع المادة. لها خاصية غامضة: أثناء رحلتها من الشمس أو من المسرّع، يمكنها تغيير نوعها أو "نكهتها"، على سبيل المثال، التحول من نيوترينو إلكتروني إلى نيوترينو ميوني. هذا التحول، الذي يُسمى التذبذب، يعتمد على المسافة التي يقطعها الجسيم وعلى طاقته.

عادةً، يختبر الفيزيائيون ما إذا كان تناظر الزمن منتهكًا بمقارنة سلوك النيوترينوات مع نظيراتها المضادة، وهي النيوترينوات المضادة. لكن مؤلفي الدراسة الجديدة يقترحون مسارًا مختلفًا: أخذ النيوترينوات فقط وملاحظة كيف يتغير احتمال تحول نيوترينو ميوني إلى نيوترينو إلكتروني مع تغير المسافة إلى الكاشف. إذا كان هذا الاحتمال يعتمد على المسافة بشكل غير متماثل — أي أن الصورة تختلف عند التحرك للأمام والخلف — فهذا يعني أن الزمن بالنسبة للنيوترينو "يتدفق" بشكل مختلف.

أظهرت الحسابات لتجربتين مستقبليتين — DUNE في الولايات المتحدة وT2HK في اليابان — أنهما معًا يمكنهما رصد مثل هذا الانتهاك بموثوقية تبلغ حوالي 4 سيغما. في حين أن DUNE تعمل بشكل أفضل في وضع النيوترينو فقط، بينما T2HK تعمل بشكل أفضل عند مقارنة النيوترينو والنيوترينو المضاد. القمة الثانية للتذبذبات، التي ستراها DUNE، تلعب دورًا حاسمًا: فهناك يظهر التأثير بأوضح صورة. الطاقة المثلى للنيوترينو للبحث تتراوح بين 0.68 و0.92 جيجا إلكترون فولت، وهي تقريبًا طاقة الجسيمات المعجَّلة في مسرّع صغير.

مثل هذا الاكتشاف سيساعد في تحديد طور CP بدقة أكبر — وهو مقدار يصف مدى الاختلاف بين خصائص المادة والمادة المضادة. حتى الآن، هذا الطور معروف بشكل تقريبي فقط، والبيانات الجديدة قد تضيّق نطاق عدم اليقين. والأهم من ذلك، تأكيد أن الزمن على المستوى الأساسي ليس قابلاً للعكس تمامًا.