Физика Нейтрино Neutrino Геонейтрино антинейтрино Geo-Neutrinos

Большой взрыв, произошедший более 13 миллиардов лет назад, — общепринятая причина возникновения Вселенной. Мы довольно точно можем сказать, что происходило после этого катаклизма, в период расширения и охлаждения. Но нам все еще не удается экспериментально доказать, что нейтрино существовали уже в этой самой ранней фазе.Считается, что нейтрино, находившиеся в термическом равновесии, освободились от связей с другими частицами примерно через две секунды после взрыва. Предполагается, что с тех пор они безмятежно странствуют в межгалактическом пространстве. Их около 200 в каждом кубическом сантиметре нашей Вселенной, и еще несколько миллиардов в каждом атоме. Их присутствие опосредованно проявляется в расширении Вселенной; однако это, возможно, самые многочисленные частицы материи, до сих пор известные нам. Но ни разу нам не удалось зарегистрировать ни одного из этих первобытных нейтрино. Мы, конечно, пытались, но необходимые для этого эксперименты невообразимо сложны. Однако нейтрино, скорее всего, существуют. Если их нет, наши представления о рождении Вселенной придется полностью пересмотреть.

Нейтрино легче электрона больше чем в миллион раз. Существование этой частицы было предсказано в 20-х годах и подтверждено в 50-х годах XX века. Она играет важную роль в создании звезд, Солнца и тяжелых элементов. Это неуловимая, невидимая и слабовзаимодействующая частица. Она тоже считается элементарной и неделимой.

Оригинальная гипотеза Вольфганга Паули о существовании нейтрино была выдвинута в 1930 году. Она была настолько смелой, что Паули не решился ее опубликовать. В 1934 году Энрико Ферми предложил блестящую гипотезу о том, как возникают нейтрино в ходе ядерных событий. Журнал Nature отказался ее публиковать, посчитав слишком рискованной. В 1950-х годах нейтрино были зарегистрированы в ядерных реакторах, а вскоре и в ускорителях частиц. Начиная с 1960-х годов изощренные эксперименты позволили обнаружить существование нейтрино в ядре Солнца. Наконец, в 1987 году десятисекундный взрыв нейтрино был зафиксирован в излучении суперновой звезды, родившейся почти 200 тысяч лет назад. Когда эти нейтрино достигли Земли и мы смогли их наблюдать, один известный физик остроумно заметил, что существование нейтрино за рамками Солнечной системы «за десять секунд превратилось из научной фантастики в научный факт». Это — некоторые из основных этапов физики нейтрино XX столетия. В XXI веке мы с нетерпением ждем следующего этапа: доказательств того, что нейтрино возникли в первые секунды после Большого взрыва. Мы способны теоретически предположить их существование, но сможем ли мы увидеть воочию эти стремительные и неуловимые частицы? Вполне возможно, они окружают нас со всех сторон, хотя мы до сих пор не можем этого доказать.