Нобелевскую премию в области физики получили ученые, обнаружившие факт наличия массы у частиц нейтрино - «Наука и технологии»

Они беспрепятственно проходят сквозь воду, камень и даже самый плотный металл. Прямо сейчас миллионы их пронизывают ваше тело. Неуловимые частицы нейтрино находятся буквально повсюду, а их количество во Вселенной столь велико, что по численности они уступают лишь фотонам света. Достаточно долгое время эти частицы, способные "маскироваться", на лету изменяя свой тип (аромат), являлись большой загадкой для ученых, а поскольку они практически не взаимодействуют с окружающей материей и не несут электрического заряда, ученые достаточно долго считали, что нейтрино обладают нулевой массой покоя. Однако, в прошлом двое ученых выяснили, что нейтрино все же обладают массой, и разработали способ ее измерения. И за эти достижения они были удостоены чести стать Лауреатами Нобелевской премии в области физики 2015 года.

Такааки Кадзита (Takaaki Kajita), физик из Токийского университета, Япония, разделил Нобелевскую Премию в области физики с Артуром Макдональдом (Arthur McDonald), университет Квинса (Queen's University), Канада, за ряд теоретических исследований и экспериментов, демонстрирующих то, что частицы нейтрино обладают массой. "Новые открытия в области загадок и тайн нейтрино могут кардинально изменить наше понимание истории, строения и будущей судьбы нашей Вселенной" - написали представители Нобелевского Комитета (Nobel Committee).

"Некоторые из нейтрино образовались во время Большого Взрыва, а другая их часть образовалась и продолжает образовываться в результате различных космологических процессов, в результате взрывов сверхновых, в нейтронных звездах, во время работы ядерных реакторов и в результате естественных процессов радиоактивного распада. Даже наши собственные тела являются источниками нейтрино. Тело человека испускает около 5 тысяч этих частиц в секунду, образующихся в результате распада одного из изотопов калия".

Такааки Кадзита работал с нейтринным детектором Super-K (Super-Kamiokande), огромной емкостью, заполненной водой и расположенной на глубине более полукилометра ниже поверхности Земли. Через воду детектора проходит огромное количество частиц нейтрино и лишь очень немногие из них периодически сталкиваются с ядрами атомов молекул воды или с электронами. В 1998 году Кадзита выяснил, что частицы нейтрино могут осциллировать, переходить от одного типа (аромата) к другому. И для того, чтобы иметь возможность делать это, они должны обладать массой.

Артур Макдональд работал на схожем детекторе нейтрино, расположенном в нейтринной обсерватории Садбери (Sudbury Neutrino Observatory). Во время исследований он заметил, что детектор регистрирует порядка трех частиц в сутки, что составляет одну треть от ожидаемого потока. Проведя более тщательные исследования, Макдональд выяснил, что оставшиеся две трети нейтрино избегают обнаружения, спонтанно сменив один аромат на другой.

"Большая часть загадок перестала быть таковыми после того, как обсерватория Садбери произвела измерения параметров потока нейтрино, излучаемого Солнцем" - пишут представители Нобелевского Комитета, - "Момент, когда уместным было восклицание "Эврика!", произошел тогда, когда ученые смогли увидеть, что частицы нейтрино изменились за время их путешествия от Солнца до Земли".

В настоящее время ученым известны три типа (аромата) нейтрино - электронное нейтрино, мюонное нейтрино и тау-нейтрино. И дальнейшее изучение этих таинственных частиц, процессов их осцилляции, особенностей их взаимодействия с материей и полями может дать ученым массу ключей к разгадкам некоторых фундаментальных тайн нашей Вселенной.