Таинственный эфир: награду по физике вручили за нейтрино

Говоря научным языком, интернациональный дуэт получил престижную премию за то, что сумел открыть осцилляции нейтрино. Так, ученые сумели подтвердить то, что у этих мельчайших частиц есть масса покоя.

Эту элементарную частицу открыл выдающийся физик-теоретик Вольфганг Паули. Загадочный нейтрино стал ключом для объяснения нарушения закона сохранения энергии при бета-распаде ядер.

Фактически теория о существовании нейтрино — частицы, которая имеет отрицательный заряд, — понадобилась для обоснования закона.

Это по сути виртуальное открытие вызывало немалые споры в среде ученых-физиков. Только в 1955 году наука сумела экспериментально доказать существование этой слабо отрицательно заряженной частицы.

Еще одну загадку нейтрино задал ученым в конце 60-х. Тогда исследовательская группа ученых обнаружила, что поток нейтрино от Солнца к Земле в три раза меньше, чем предсказывали теоретические вычисления.
Ученые Макдональд из Канады и Кадзита из Японии провели наблюдения на специальных нейтринных обсерваториях. Полученные данные потребовали нового теоретического обоснования, которое изменило нынешние представления о нейтрино. Есть не один, а три типа нейтрино с разной массой. Электронный нейтрино долетает до Земли в виде мюонного, а мюонное в атмосфере становится тау-нейтрино.

Эти превращения одного вида нейтрино в другой и называются нейтринными осцилляциями.
Еще сэр Артур Конан Дойл в произведении «Отравленный пояс» описывал пронизывающий все незримый и невесомый эфир. Сегодня ученые доказали наличие чего-то подобного — мира материй, лишенных веса. Это открытие — ключ к новой физике, которая в будущем может поднять завесу над тайной времени и гравитации. Впрочем, любителям научной фантастики потирать руки пока рано, фундаментальные исследования длятся десятилетиями. Так что не спешите в магазин за машиной времени.

— Открытие расширяет стандартную модель взаимодействий и процессов во Вселенной, — комментирует Татьяна Роганова, сотрудник лаборатории НИИ Института ядерной физики имени Д. В. Скобелицына. — Само понимание того, с чем связано существование массы нейтрино, какова иерархия масс нейтрино, как они выстроены относительно друг друга, — открывает путь дальнейших исследований, и это очень важно для фундаментальной физики.

Справка

Для своего открытия ученые Макдональд (на фото слева) и Кадзита использовали самую продвинутую на сегодня исследовательскую аппаратуру. Канадец работал на крупном детекторе нового типа — SNO (Sudbury Neutrino Observatory).
А Кадзита изучал атмосферные нейтрино на установке SuperKamiokande в Японии. Ученые опирались на исследования совместного советско-американского проекта SAGE, проводимого Баксанской обсерваторией в Приэльбрусье под руководством советского ученого Владимира Гаврина, и на результаты эксперимента GALLEX в Италии. Нынешнее открытие ученые называют ключом, который откроет дверь ко множеству других открытий.