Техника - молодёжи 1998-09, страница 29
Вода во внешней емкости играет роль защитного экрана, предохраняющего содержимое внутреннего бака от лишнего излучения. Свыше 10 тыс. фотоэлементов, расположенных вокруг него, станут регистрировать вспышки света — они возникнут в «многограннике» при столкновении электронных нейтрино с атомами дейтерия. Монтажные работы в штольне должны завершиться к концу этого года. Еще месяца два уйдет на перевозку 1000 т тяжелой воды, общей стоимостью 210 млн. долларов. А спустя 9 месяцев после того, как она заполнит прозрачный бак, в него будет спущена маленькая подлодка-робот с дистанционным управлением. С ее помощью разместят гирлянды фотоэлементов. По расчетам физиков, они смогут фиксировать до 20 нейтрино в день. Это очень высокий показатель, если учесть, что ныне природные нейтрино регистрируют лишь по нескольку штук в год. А ЧТО НА ВЕСАХ? До последнего времени, как уже говорилось, из трех видов нейтрино удавалось регистрировать лишь электронные, а мюонные и тау-нейт-рино существовали только в теории. Но новый детектор, по идее, сможет улавливать и их. Более того, на основании полученных данных ученые смогут уточнить и массу частиц. Споры о том, сколько весит нейтрино, ведутся уже давно. Первым попытался его «взвесить» в 1972 г, шведский физик Карл Берквист. Но потерпел неудачу: экспериментальная установка так и не смогла зарегистрировать что-либо. Однако отрицательный результат в науке — тоже результат. «Если у электронного нейтрино и есть масса покоя, то она должна быть меньше 55 эВ», — подытожил он. (Напомним, что в физике элементарных частиц принято измерять массу через энергию частицы. Один электронвольт эквивалентен примерно одной миллиардной части массы протона.) Через 10 лет за «взвешивание» нейтрино взялись в Московском институте теоретичес кой и экспериментальной физики. Его источником служил радиоактивный бета-распад трития, сверхтяжелого изотопа водорода — как и в эксперименте Берквиста. Но в отличие от шведа, у москвичей получилось, что масса электронного нейтрино лежит где-то в интервале между 14 им 46 эВ. Для расчетов приняли округленное значение — 30 электронвольт. Впрочем, и эти данные не вызвали особого доверия у большинства физиков. Во-первых, эксперименты проводились лишь с одним видом нейтрино — электронным. Во-вторых, даже для него разброс массы получался что-то уж очень большим. Потому сотрудники Лос-Аламосской научной лаборатории и решили вернуться к проблеме еще раз. Прежде всего они построили новую ловушку для нейтрино. Пучок нейтронов из ускорителя выстреливается в огромный бак с водой. При их столкновении с молекулами НгО возникает ряд других частиц, в том числе пионы. Те, в свою очередь, ударясь о стальную мишень, образуют мюоны, мюонные нейтрино и мюонные антинейтрино. Ну а мюонные нейтрино должны, по идее, превратиться в электронные, подтвердив тем самым возможность «маскарада», о котором мы говорили. Помочь зафиксировать стадии процесса был призван еще один бак, на сей раз заполненный 180 т минерального масла и оснащенный 1200 фотоэлектронными умножителями. Легкие вспышки света — осцилляции — в нем убедили бы даже скептиков, что нейтрино способны превращаться из одного вида в другой. А ведь само такое превращение, по мнению многих теоретиков, возможно лишь в том случае, если его масса покоя все же отличается от нуля. И вот в самом конце 1994 г. было объявлено о первом успехе. В баке с маслом зафиксирована серия осцилляций. На основании интенсивности вспышек и некоторых других параметров рассчитали и массу нейтрино. Она оказалась колеблющейся от 0,5 (предел чувствительности аппаратуры) до 5 электронвольт. КАКОВА СУДЬБА ВСЕЛЕННОЙ? Пять электронвольт — в 100 тыс. раз меньше массы электрона, самой легкой из основных частиц микромира. Но все же масса у нейтрино есть! А значит, мы теперь имеем полное право предположить, что 9/10 всей массы Вселенной приходится на долю именно этих частиц. Дело в том, что пару десятилетий назад астрономы заметили, что звезды внутри галактик да и сами галактики движутся так, будто на них влияет какая-то скрытая гравитационная масса. Ну и где же она? Не обнаружив ничего подозрительного с помощью оптических и радиотелескопов, они попытались объяснить выявленный феномен в рамках существующих теорий: «Может быть, невидимую материю составляют слабо светящиеся, темные звезды, которые мы просто не в состоянии выявить?» Однако тогда такие необычные звезды должны быть правилом во Вселенной, а обычные — исключением; да и почему они столь неуловимы — вон, астрономы научились же демаскировать даже черные дыры. Пришлось подыскивать другого кандидата... Итак, значительная часть скрытой массы, скорее всего, состоит из нейтрино. В этом физики сегодня почти уверены. И если мы узнаем точно, сколько весит одна частица, то, прикинув их количество, определим, сколько весят все. Рассчитав же среднюю плотность массы Вселенной, предскажем ее дальнейшую судьбу — будет ли она вечно расширяться или когда-нибудь замрет в гравитационном равновесии, а может, и начнет сжиматься. Какой вариант реальнее, мы, судя по всему, узнаем где-то в начале следующего тысячелетия, то есть через несколько лет, когда физики завершат очередной этап экспериментов на пути измерения скрытой массы Вселенной — исследование ее вечных странников, нейтрино... ■ >98 Москва, Центральный Дом художника 15-19 СбНТЯбОЯ 1 -я Международная специализированная выставка ' ВИРТУАЛЬНЫЙ МИР '9S ф Электронные игры, игровые приставки и автоматы, картриджи ф Мультимедиа SOFTWARE ф INTERNET и мир развлечений ф Аксессуары ф Компьютерная графика и анимация — ИНФОРМАЦИОННАЯ ПОДДЕРЖКА - 1ШШШ35 £щмр HARD- SOFT НЯКЕЖ ПШШ, BHDECNEWS" °JZcr.S5? «ЭКСПОСИНТЕЗ» 1-я Международная специализированная выставка АУДИО-ВИДЕО БИЗНЕС '98 • техника и оборудование • рынок аудио-видео продукции, лицензирование, информация и реклама ' производство и обеспечение и конференция ЗАЩИТА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ВИРТУАЛЬНЫЙ МИР '98 тел: (095) 951 3097; тел/факс 953 3266 ТЕХНИКА — МОЛОДЕЖИ 891 шш 5 4 8 |
