Вселенная нейтрино

Наша галактика — Млечный Путь — погибнет за 60 миллионов лет до «конца света». За три месяца до этого события потеряет целостность Солнечная система, за полчаса — взорвется Земля, а за считанные секунды — распадутся и ядра атомов. Впрочем, нам бояться не стоит: все это произойдет где-то через 22 миллиарда лет. По крайней мере, такой прогноз высказывает сотрудник Дартмурского колледжа в Нью-Хэмпшире Роберт Кодвелл, выдвинувший теорию «Большого разрыва». Согласно ей, властвующая во Вселенной темная энергия постепенно будет становиться все сильнее, и, в конце концов, разорвет все, что есть в мире обычной материи.

Разумеется, это лишь гипотеза, как, впрочем, и теория гравитации Эйнштейна, предрекающая существование своего рода прорех (или «кротовых нор», как их называют физики) в пространстве и времени. Пока что они возникают и исчезают так быстро, что обнаружить их невозможно. Но если темная энергия достаточно «окрепнет», и сможет поддерживать их в течение какого-то длительного времени, то это откроет перед людьми совершенно фантастические возможности, к примеру путешествия во времени.

Однако сегодня никто сказать не может, какое будущее на самом деле ожидает Вселенную — слишком много еще осталось неразгаданных тайн. В первую очередь речь идет о таинственных «темной энергии» и «темной материи», составляющих, как оказалось, около 95% всей массы Вселенной. То есть мы видим лишь 5% реально существующего в космосе! Теперь перед учеными стоит вопрос: а из чего же состоят невидимки?

По словам академика РАН Валерия Рубакова, речь может идти о совершенно новых типах частиц и явлений в физике микромира, еще не открытых в земных условиях. А не так давно группа ученых из университета штата Вашингтон (США) прямо заявили о существовании неизвестной ранее субатомной частицы — акселерона. По их гипотезе, именно при взаимодействии акселерона с еще одной, хоть и давно известной, но от этого не менее загадочной частицей — нейтрино — происходит расширение Вселенной и образование темной энергии.

Согласно этой гипотезе, на нейтрино воздействует некая новая сила, возникающая при его взаимодействии с акселеронами. Когда же эта сила пытается оттолкнуть нейтрино одно от другого, создавая напряжение, подобно тому, что появляется в растянутой резиновой ленте, и рождается темная энергия. Но чтобы убедиться в этом, нужно как следует изучить само нейтрино, возможности его взаимодействия с другими частицами, что пока что довольно сложно.

Дело в том, что у него очень незначительная масса (точно ее еще никто не установил и лишь предполагается, что она не больше одной миллионной массы электрона) и отсутствует заряд, из-за чего оно очень слабо взаимодействует с предметами, через которые проходит. Рождаясь в результате термоядерных реакций в звездах, нейтрино, словно невидимые волшебники, способны проникать через любые препятствия, в том числе и людей, практически не оставляя никаких следов! Взаимодействия с новоявленными акселеронами, утверждают американские физики, еще слабее — именно потому эти частицы не удалось до сих пор обнаружить даже наиболее сложными приборами. Но это «общение» реально существует, и его можно будет распознать в ходе экспериментов с нейтрино, проводимых во всем мире.

Исследования действительно ведутся масштабные. Скажем, в России только на первый этап международного мегапроекта «Нейтрино и нейтринная космофизика», рассчитанного до 2020 года, планируется выделить почти четыре с половиной миллиарда рублей. Каждая экономически развитая страна (или, по крайней мере, претендующая на это звание) имеет собственные подземные лаборатории, занимающиеся исследованиями в области нейтринной физики и нейтринной астрономии. В Европе действуют четыре крупные лаборатории и несколько небольших, свои лаборатории имеются в Японии, России (Баксанская нейтринная обсерватория на Кавказе), в США (сейчас там планируют сооружение большой национальной лаборатории, которая станет крупнейшей в мире), Канаде, Австралии, Корее, начинают строить китайцы и индусы. Подобные работы вот уже 30 лет проводятся и в Украине — в Институте ядерных исследований НАНУ, причем на достаточно высоком научном уровне, а полученные результаты могли бы стать гордостью физиков любой страны мира.

Постигать тайны мироздания приходится в достаточно экстремальных условиях: лаборатория спрятана глубоко под землей — на 430-метровой глубине в соляной шахте довольно живописного закарпатского поселка Солотвино. Потому ученые, добираясь на работу, внешне ничем не отличаются от шахтеров: та же спецодежда с касками и фонариками, а в качестве транспортного средства — обычная железная клеть, доставляющая физиков в огромную соляную камеру, где и расположено все оборудование. Зачем понадобилось забираться на такую глубину, рассказал заведующий отделом физики лептонов Института ядерных исследований НАНУ Федор ДАНЕВИЧ: