¿Morirá algún día el universo? Antes de poder responder “Sí” debemos probar que los protones, parte esencial de la materia, tienen un periodo limitado de vida; en otras palabras, que desaparecerán.

En 1996, el Instituto de Investigación de Rayos Cósmicos, de la Universidad de Tokio, terminó la construcción de unas instalaciones de investigación para detectar las radiaciones que los científicos piensan que serían emitidas por los protones en su decadencia. La instalación lleva el nombre de Super-Kamiokande.

Super-Kamiokande fue construido en la Prefectura de Gifu, a 1.000 m bajo tierra en la mina abandonada Kamioka, donde se extrajo zinc y otros minerales hasta el año 2001. La capa de roca fue excavada para construir una cavidad cilíndrica con un diámetro de 40 m y una altura de 42 m. En su interior se colocó un tanque cilíndrico conteniendo agua pura, rodeada de agua también pura que llena la cavidad. El cilíndro tiene un diámetro de casi 40 m. Su superficie interior está revestida con 10.000 tubos foto multiplicadores que pueden detectar la luz Cerenkov (luz producida por la radiación emitida por los protones en decadencia de las moléculas de agua). La construcción tuvo un coste de 10.000 millones de yenes.

En la superficie, la radiación en forma de rayos cósmicos produce un sonido débil. No obstante, a medida que se desciende en profundidad, existe una menor interferencia de ruido. Esa es la razón por la que se construyó la instalación a profundidad.

Anteriormente, en 1987, los investigadores de las instalaciones precedentes a la Super-Kamiokande (una versión más pequeña, llamada Kamiokande) habían observado ya partículas elementales llamadas neutrinos, emitidos por la explosión de las estrellas. La Super-Kamiokande es una versión mejorada y fue construida de cara a observar la decadencia de los protones y poder llevar a cabo investigaciones sobre neutrinos, de los que se conocía poco en ese tiempo.

En 1998, se detectaron neutrinos emitidos en la atmósfera en las instalaciones de la Super-kamiokande, probando que los neutrinos tienen masa. Hasta entonces, se creía que los neutrinos tenían una masa cero, por lo que el descubrimiento fue un acontecimiento importante en la historia de la física y supuso instantáneamente una gran fama mundial para el proyecto. Koshiba Masatoshi, de 76 años, profesor honorario de la Universidad de Tokio, contribuyó en gran medida a la detección de neutrinos cósmicos y recibió el Premio Nobel de Física en octubre de 2002.

También en 1998, el Centro de Investigación para las Ciencias del Neutrino, en la Universidad de Tohoku, comenzó a construir otras instalaciones de investigación, llamadas KamLAND, con el único objetivo de detectar neutrinos. KamLAND fue construida en el lugar de la antigua Kamiokande, con una estructura similar aunque ligeramente menor. Su coste fue de 2.000 millones de yenes.