Берт и Эрни — пришельцы из космоса

К нам долетели нейтрино с далеких звезд. Они прожили интересную жизнь, которая закончилась под антарктическими льдами. Но за ними прилетят другие

Фото: www.news.wisc.edu
Фото: www.news.wisc.edu
Погружение аппарата обсерватории IceCube под лед Антарктики
+T -
Поделиться:

Я не знаю, как вам, уважаемые читатели, а ученым огромную пользу принесла атомная бомба. Собственно, именно с бомбы начались золотые дни современной физики. Кто бы им дал денег на утоление чистой любознательности, без возможной практической пользы в виде торжества над всеми врагами? Я имею в виду такие деньги, какие потребовались, к примеру, на коллайдер. Ну, или на антарктический проект IceCube.

Благодаря этой истории с бомбой физикам удалось как-то конвертировать свою любознательность в присущую остальному человечеству жажду во что бы то ни стало утвердиться в качестве главных альфа-кобелей планеты. Ну и собрали им денег сколько надо было — а вдруг потом удастся сделать какую-нибудь суперпушку на вновь открытых принципах, ну, или хоть седьмой айфон.

Результатом применения собранных денег стало создание нейтринной обсерватории IceCube. Как следует из названия, это ледяной куб, точнее, массив замерзшей сверхчистой воды, напичканный датчиками и похороненный под полуторакилометровым антарктическим ледником. А нужна она для того, чтобы регистрировать нейтрино.

И вот сейчас эта штука принесла первые плоды. А именно: зарегистрированы 28 нейтрино, рожденные за пределами Солнечной системы.

О том, что они пришли не из нашего солнышка, а кое-откуда подальше, физики догадались по их энергиям. В солнышке таких энергий просто не может быть. Речь об энергиях порядка сотен триллионов электронвольт. Два самых высокоэнергичных парня даже удостоились от физиков собственных имен: их назвали Берт и Эрни. Энергия каждого из них (если перевести ее в массу по формуле Эйнштейна) равна кучке из миллиона атомов водорода. Это, если вы понимаете масштаб, кучка маленькая, но заметная. Особенно если учесть, что само по себе нейтрино — такая фитюлька мелкая, что до последнего времени кое-кто вообще не был уверен, что у него есть масса.

Вот тут надо сказать пару слов насчет нейтрино. Их в свое время придумал физик Паули, причем его за это мучила совесть: ничего проще нет, чем провозгласить существование частицы, которая ни с чем не взаимодействует и потому ее нельзя обнаружить. Потом, правда, оказалось, что все-таки можно. Нейтрино почти не имеет массы покоя и вообще не имеет заряда, то есть не реагирует на гравитацию и электромагнитное поле. Но зато участвует в «слабых» взаимодействиях. А «слабые» взаимодействия только называются слабыми, а на самом деле они еще посильнее гравитационных.

Вот, к примеру, я все выходные, выключив мобильник, кидал лопатой на тачку всякую дрянь и отвозил в дальний угол участка, то есть сознательно исключил из своей жизни все взаимодействия, кроме гравитационных1. А теперь все мышцы болят. Ну так вот, слабые взаимодействия еще посильнее будут, хоть и действуют только на малых расстояниях. И именно благодаря им, пролетая сквозь массив льда, нейтрино нет-нет да и заявят о себе.

В основном все зарегистрированные нейтрино летят от Солнца, но ученым давно хотелось поймать нейтрино из дальних углов Вселенной (чтобы устроить, как они выражаются, «нейтринную астрономию»). Нейтринная астрономия хороша тем, что нейтрино (поскольку ни с чем не взаимодействуют) летят по прямой, то есть в точности из того места в небе, где находится штука, их породившая. А космическая штука, порождающая частицы с энергией в миллион масс протона, обязана быть прелюбопытной (наш адронный коллайдер, для сравнения, дает энергию в пару сотен масс протона, да и то его за это подозревали в подстегивании мировой катастрофы, а тут миллион!)

По расчетам, антарктическая обсерватория IceCube могла поймать в лучшем случае десяток галактических нейтрино в год. Поймала 28. Откуда именно, пока непонятно, но с этим разберутся со временем.

Вообще, физики ждут от нейтрино много интересных фокусов (может, и бомба какая-нибудь получится, раз уж вы спросили). Дело в том, что никто толком не понимает, почему у них есть масса. А масса у них есть. А раз так, это значит, что современная физика чего-то важного недопонимает о природе, и именно нейтрино могут подсказать, чего именно она недопонимает.

Обладание массой — очень полезное свойство, мы это по себе знаем. Например, если бы у вас не было массы, вы бы были обречены двигаться со скоростью света. А это значит, что для вас не существовало бы времени, оно бы стояло (говоря умными словами, вы были бы прикованы к поверхности светового конуса в пространстве Минковского). А раз у вас есть масса, вы попадаете внутрь конуса, в область «временеподобных векторов», и у вас начинает течь время! А это значит, у вас возможен внутренний прогресс, чередование каких-то состояний, творчества и любви, ненависти и отчаяния, черных и белых полос — у вас есть жизнь!

Вот и у нейтрино есть жизнь, то есть такое чередование состояний, проходящее по их внутреннему времени — оно называется нейтринной осцилляцией2. От этой самой осцилляции физики и ждут интересных новостей — например, что их старая физика никуда не годится, а вот вам зато физика новая, открывающая все тайны природы.

Не уверен я, правда, что кого-то из читателей взволнует перспектива открытия новой физики. В таком случае давайте просто порадуемся, что группа ученых из десяти стран (Россия в список не входит) убедила остальное человечество собрать им денег для исследования, не имеющего никаких злых тайных целей. Все-таки со времен изобретения атомной бомбы мы сделали большой шаг вперед, — пусть и не все вместе, вот КНДР взяла курс на параллельное развитие экономического строительства и строительства ядерных сил, — но в лице лучших представителей. Есть, значит, шансы и у остальных, еще подтянемся.

 

Примечания:

1. Справедливости ради отметим, что трение тачки о землю относится к сфере электромагнитных взаимодействий.

2. Нейтринную осцилляцию первым придумал из своей лысой головы физик Бруно Понтекорво, работавший в СССР (неудачно сбежал туда от итальянских фашистов). Я в свое время познакомился в лаборатории Университета Глазго с его братом Гвидо Понтекорво, который придумал генетику соматических клеток (удачно сбежал от фашистов в Англию). Третий брат Понтекорво, Джилло, был известным режиссером и от фашистов не сбегал вовсе, а вместо этого участвовал в Сопротивлении. Младший брат Джилло — единственный из них, кто пока жив, а вот Гвидо в 1999-м убился в Альпах, лазая по горам — 92 года ему было. Вот такая семейка, любо-дорого.

Комментировать Всего 4 комментария

"Пусть не ухватишь нейтрино за бороду и не посадишь в пробирку, но было бы здорово, чтобы Понтекорво взял его крепче за шкирку". Не очень удачные стишки, но Высоцкий, оказывается, тоже был в курсе.

Эту реплику поддерживают: Елена Алексеевна Чаплыгина

Значит, Паули придумал нейтрино, потом Понтекорво придумал, что у них есть осцилляция. Потом на основании их дум кто-то ещё что-то придумал. Напоминает компьютерные игры.

Раз уж придумали нейтрино и деньги потратили, то результат обязательно будет. Придумают.

Алексей, а не моглы бы Вы опубликовать нам что-нибудь о братьях Понтекорво поподробнее?

Да я не слишком в курсе дела. Гвидо Понтекорво в 90 лет говорил тихим стариковским голосом, чем обманом вынудил меня объяснять ему очевидные вещи – потом, когда он задал первый вопрос, мне стало очень стыдно. А у Джилло, кажется, есть сын – тоже режиссер. В общем, они почти такие же крутые как братья Дзядко.