Знание-сила, 2005 № 08 (938) - страница 4

Вместе с харьковчанами работают ученые Объединенного Института ядерных исследований (Дубна, Россия). Это — яркий пример сотрудничества российских и украинских ученых в сфере создания новых высоких технологий и материалов для новых экспериментов в области физики. В международном проекте участвуют и другие российские институты, каждый из которых трудится над своей частью общей разработки.

Само слово «нейтрино», что в переводе с итальянского значит «нейтрончик», звучит уменьшительно-ласково и вызывает несерьезные ассоциации с «Буратино».

И все-таки что-то общее у них есть. Деревянный мальчишка был таким легким, что не смог утонуть в болоте, а масса нейтрино гораздо меньше, чем у других частиц. Нейтрино столь слабо взаимодействуют с веществом, что свободно пролетают сквозь земной шар, Буратино, как известно, с ловкостью проходил все преграды. И наконец, если сказочный герой сначала появляется в виде полена, а потом становится человечком, то и нейтрино способно претерпевать удивительные метаморфозы. Например, мюонное нейтрино может в полете само по себе, без всякого внешнего воздействия превратиться в другую частицу — тау-нейтрино.

Неудивительно, что фундаментальная частица с ласковым названием, предсказанная в 1931 году В. Паули. относится к самым малоизученным объектам микромира. Нобелевский лауреат Виталий Гинзбург, составляя в разные годы свои знаменитые списки научных проблем, представляющихся ему на тот момент особенно важными и интересными, недаром каждый раз вносил в них тему «Нейтринная физика и астрономия. Нейтринные осцилляции».

V физиков долго не было ответа на вопрос, есть ли у нейтрино масса — традиционными способами ее измерить не удавалось. Сейчас почти нет сомнений, что масса нейтрино все-таки отлична от нуля, поскольку превращение одних типов нейтрино в другие, то есть осцилляции, возможны только в том случае, если массы осциллирующих нейтрино не равны друг другу, а значит, хотя бы у одного из них не равна нулю. Явление осцилляции лежит и в основе одной из загадок Солнца. Измеряемый поток солнечных нейтрино был гораздо меньше, чем диктовала теория. Только предположив, а потом и подтвердив с помощью эксперимента, что за восемь минут полета от нашего светила до Земли какая-то часть этих нейтрино успевает претерпеть метаморфозы, физики смогли свести концы с концами.

Ученые надеются, что исследование таинственных превращений поможет раскрыть многие свойства этой фундаментальной частички, которая имеет непосредственное отношение и к другим космическим процессам — развитию нашей Вселенной, существованию «темного вещества». Есть предположение, что сам механизм образования массы у нейтрино не такой, как у других частиц. Может быть, нейтрино — это окно в новую физику?

Поймать и исследовать загадочного «Буратино микромира» и будут пытаться участники OPERA. Кстати, хотя эта аббревиатура расшифровывается как Oscillation Project with Emulsion-tracking Apparatus, торговым знаком проекта является изображение оперного зала.

Директор Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ, доктор физико-математических наук А. Г Ольшевский согласился ответить на некоторые вопросы по поводу проекта.

— Александр Григорьевич, как именно будет проводиться эксперимент?

— В ЦЕРНe с помощью пучка протонов в протонном ускорителе будет сформирован направленный пучок нейтрино. Практически со скоростью света он мгновенно пролетит под землей 730 километров до Лаборатории Еран Сассо, пройдет сквозь детекторы и полетит дальше. Основная задача ученых — зарегистрировать детекторами момент рождения тау-лептона. Эта частица может образоваться только от тау-нейтрино, которых — в том- то и фокус — изначально в пучке из ЦЕРНa не содержалось. Сам факт появления тау-нейтрино уже будет означать. что за доли секунды пути произошла осцилляция частицы. Чтобы исключить влияние космических лучей и соблюсти чистоту' эксперимента, лабораторию расположили на полуторакилометровой глубине — под горой, в боковых залах автомобильного туннеля на дороге Рим -Терамо.

— Что представляют собой сами детекторы?