Поймай нейтрино, если сможешь

Международный проект T2K Collaboration уже месяц ведет беспрецедентный эксперимент по "ловле" мистической элементарной частицы нейтрино. 500 ученых во всех уголках земного шара наблюдают за детекторами, пытаясь зафиксировать пронизывающие Вселенную нейтринные потоки. "Правда.Ру" спросила у физика-теоретика Александра Бранковича - зачем они нам?

Особенность низкоэнергетического нейтрино заключается в том, что оно вступает только в слабые и гравитационные взаимодействия со всей остальной материей. В то время как нейтрино высоких энергий успешно регистрируются на специальных мишенях, их более медленные собратья остаются недоступны приборам.

Сама идея существования подобной элементарной частицы была выдвинута в 1930 году физиком Вольфгангом Паули. Обратив внимание на то, что некоторые процессы распада происходят с видимым нарушением закона сохранения энергии, он сразу отмел идею о несовершенстве самого закона, а вместо этого разработал гипотезу о существовании легкой частицы с неполным спином вращения, получившей название "нейтрино". Через три года Паули представил расчеты, подтверждающие это предположение.

Читайте также "Фотонные кристаллы запирают тепло на замок"

Однако нейтрино низких энергий до сих пор остаются малоизученными объектами квантового мира. Ежесекундно сквозь тело человека проносятся сотни триллионов нейтрино, но мы их не замечаем, как не замечаем и огромный поток, проносящийся сквозь нашу планету. А ведь эти элементарные частицы, возникшие в момент сотворения Вселенной, могут рассказать многое о первых секундах жизни мира и о том, как развивался космос.

Методика исследования нейтрино только начинает зарождаться, но уже первые опыты принесли ученым невероятные результаты. "Теория предсказывает, что может существовать три типа нейтрино, каждый из которых несет свой заряд энергии, - говорит профессор физики Франческа Ди Лодовико из британского Исследовательского центра физики частиц. - Однако уже первые наблюдения показали, что они могут переходить из одного типа в другой без видимой причины на то. Возможно, эта особенность и окажется основополагающей для понимания происхождения Вселенной".

Для изучения этой теории ученые из T2K Collaboration использовали самый мощный нейтринный луч, который удалось создать руками человека. Из города Токаи на восточном побережье Японии поток нейтрино проходит под землей через весь остров Хонсю и достигает детекторной станции на западе. Физики, работающие на установке вахтенным методом, пытаются понять - как меняется тип нейтрино при прохождении через материю и чем это вызвано.

Но что дадут частицы-невидимки науке и человечеству? С этим вопросом корреспондент "Правды.Ру" обратился к профессору, доктору физико-математических наук Александру Бранковичу.

"Предполагая, что нейтрино возникли в момент образования Вселенной, мы наделяем их большим научным значением. Ведь одна из главнейших тайн космологии состоит в том, что у нас есть много материи и лишь мизерное количество анти-материи. Существует множество объяснений этому, среди которых есть красивые и интересные гипотезы, но ни одна из них еще не доказана.

Может быть, полученная информация о нейтрино станет базисом для построения науки о Вселенной и понимания происходящих в ней необычных процессов - взрывов сверхновых, формирования галактик и вспышек гамма-излучения".

Читайте также в "Правде.Ру"