Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2005 № 07
С. СИНЕЛЬНИКОВ
ПО СЛЕДАМ СЕНСАЦИЙ
Таинственный тетранейрон. Существует ли он?
Работа ядерщиков сродни работе детективов: по следам и «уликам» они пытаются восстановить картину происшествия. Исследователи из Лаборатории ядерной физики Национального центра научных исследований под руководством профессора Мигеля Маркеса попытались отыскать виновника загадочного происшествия, случившегося более года назад. А дело было так…
Ученые во время экспериментов на ионном ускорителе GANIL, расположенном в г. Каене, обстреливали ядрами бериллия-14 мишень из углерода. Часть атомов, по расчетам, должна была превратиться в бериллий-10, а освободившиеся при этом нейтроны и иные частицы — образовать некое гало, своеобразное облако, обращающееся вокруг ядра.
Однако на деле все получилось иначе. После обстрела углеродной мишени ядрами бериллия-14 вместо четырех вспышек, которые должны были бы дать освободившиеся нейтроны, обнаружили всего одну.
Поначалу экспериментаторы решили, что не сработали детекторы. Эксперимент повторили несколько раз, и в шести случаях зарегистрировали загадочную аномалию. Просто на ошибку детектирования такое списать было уже нельзя. Но что же тогда произошло?
Когда детектив на месте происшествия видит один след, хотя свидетели утверждают, что преступников было четверо, он, по крайней мере, вправе предположить, что один из этой четверки оказался силачом и унес остальных троих на себе.
Но бывают ли подобные силачи в мире элементарных частиц? По идее, нейтроны удерживаются в ядре более-менее кучно лишь в компании с протонами, благодаря силам ядерного взаимодействия. Но что заставило их держаться слитно в этом случае? Ответа на этот вопрос пока нет. Есть лишь предположение, что если нейтроны обладают различными спинами, то есть, говоря упрощенно, вращаются в разные стороны, то могут существовать некие силы, заставляющие их держаться вместе.
Схема, показывающая, как при ударе об углеродную мишень атом бериллия-14 иногда распадается на атом бериллия-10 и загадочный тетранейтрон.
Тем не менее, когда исследователи опубликовали заметку о странном феномене в научной печати, их не высмеяли, как того опасался Маркес и его коллеги, а рекомендовали продолжить исследования. Ведь кластер — то есть объединение четырех нейтронов — существовал по меркам микромира целую вечность (несколько сотен наносекунд). А раз так, то в данной загадке природы стоило бы разобраться тщательнее.
Воодушевленные экспериментаторы объединились с теоретиками, среди которых значится, например, Уилтон Кэтфорд, научный сотрудник Университета графства Суррей, Великобритания. И общими усилиями составили вот какую картину.
Представим себе на миг, что нам удалось зафиксировать проявление некой ядерной суперсилы, которая пусть еще неизвестна, но заставляет держаться нейтроны вместе.
Такое на практике уже случалось. Астрофизики, например, отыскали во Вселенной так называемые нейтронные звезды, вещество внутри которых сжато столь плотно, что обычные атомы растеряли сначала свои электроны, а затем и протоны. Остались лишь нейтроны, сплюснутые чудовищными силами гравитации. Наперсток вещества такой звезды может весить триллион тонн, писали ученые по этому поводу. И добавляли, что нейтроны скорее всего распределены в такой структуре более-менее равномерно, как бывшие снежинки в плотном снежном коме.
Но теперь, в свете новых данных, Дэниэл Филлипс, специалист по нейтронным звездам из Университета штата Огайо, США, выдвинул предположение, что внутри такой нейтронной звезды могут существовать свои построения, подобно тому, как обычные атомы образуют кристаллическую решетку внутри твердого тела.
Обнаруженные тетранейтроны, то есть кластеры из четырех нейтронов, на самом деле представляют собой лишь осколки какого-то еще большего образования, полагает Филлипс.
Смысл этой фразы, до конца понятной лишь специалистам, можно изложить проще. Сегодня многие исследователи полагают, что свыше 90 % массы Вселенной приходится не на видимые нам звезды и галактики, а на так называемую темную, или скрытую, массу, обнаружить которую удалось лишь косвенным путем, при помощи расчетов, но не наблюдений.
Так, быть может, подобная масса и состоит из неких еще неизвестных нам структур, подобных тетранейтронам? И заставляет их держаться вместе не сила тяжести, а та самая суперсила, открытия которой нам не хватает, чтобы была наконец создана единая универсальная теория, объединяющая все силы в природе?.. И быть может, именно эта теория откроет нам двери в параллельные миры и измерения, о которых столько разговоров?
Но вопросов здесь пока больше, чем ответов. Прежде чем пускаться в туманные дали всяческих предположений, неплохо бы сначала как следует удостовериться в существовании этих самых тетранейтронов, полагает наша соотечественница Наталия Тимофеюк, работающая сейчас в Университете графства Суррей. Хотя, конечно, ей, как и другим ученым, все-таки хочется, чтобы открытие состоялось. Уж больно заманчивые перспективы оно открывает.
Возможно мы стоим мы стоим на пороге столь же грандиозных преобразований в физике, какие она пережила в начале прошлого века, когда от классической физики отпочковались теория относительности и квантовая механика, буквально перевернувшие представления ученых об устройстве нашего мира.
С. СЛАВИН
УДИВИТЕЛЬНО, НО ФАКТ!
Заглянем в Зазеркалье?
Зеркало — предмет простой: стекло да слой амальгамы. Но из всех изобретений человечества, которые мы видим каждый день, это, пожалуй, самое загадочное. Вспомните, вы наверняка не раз вглядывались в свое отражение, пытаясь разглядеть в зазеркалье что-то большее.
В этом вы не одиноки. Люди с древности полагали, что зеркала обладают магическими свойствами. Существует огромное число поверий, примет и ритуалов, связанных с зеркалами. Чаще всего им приписывали свойства некой границы между нашим, вполне ощутимым, физическим миром, в котором живут люди, и неким иным, познать который мы пока не можем.
И не случайно английский ученый и писатель Льюис Кэрролл отправил свою Алису в поисках чудес именно в Зазеркалье, а американский астроном Джон Крамер написал в прошлом веке научно-фантастический роман «Твистор». В нем он утверждал, что у Земли есть невидимый двойник — зеркальный антипод, занимающий такое же место в пространстве, только «по ту сторону».
Герои этого романа тоже ухитряются проникнуть в зазеркальный мир и испытать, подобно Алисе, самые невероятные приключения.
Самое же интересное, что в наши дни теоретики и астрономы подтверждают предсказания сказочников и фантастов: Зазеркалье, похоже, действительно существует.
Почему так решили?
Астрономы давно заметили, что все видимые небесные тела как бы разбегаются от некоего центра. Поначалу предположили, что данное явление — следствие Большого взрыва, в результате которого образовалась наша Вселенная. Но дальнейшие наблюдения и расчеты показали, что это не так.
Согласно законам физики скорость «разбегания» галактик должна была бы со временем уменьшаться. Ведь, как известно, между любыми телами действуют силы притяжения. Гравитация за миллиарды лет должна была бы ослабить первоначальную мощь Большого взрыва. Измерения же, проведенные в последние десятилетия, показали, что скорость разбегания галактик, напротив, все растет, как будто их растаскивает неведомая сила. Силу эту, за неимением лучшего обозначения, назвали антигравитационной, решив, что, раз есть сила гравитации, должна быть и антигравитация. Но ведь гравитацию порождает масса. А антигравитацию?
Вопрос подразумевает ответ: где-то во Вселенной кроется загадочная невидимая антимасса, более того, на нее должно приходиться, согласно расчетам, свыше 95 % вещества Вселенной.
Попытки найти эту массу предпринимались неоднократно. Например, польский писатель-фантаст Станислав Лем, известный всему миру своими научными прогнозами, предположил некогда, что во Вселенной наряду с обычными галактиками, состоящими из обычной материи, есть и «пузыри», состоящие из антиматерии. «Электроны там имеют положительный заряд, протоны — отрицательный, а вместо силы гравитации царствует антигравитация», — полагал писатель.
Лет двадцать тому назад эстонский академик Я. Эйнасто и его коллеги несколько переиначили эту идею, выдвинув гипотезу о «вселенских сотах». Согласно ей получается, что видимые нами галактики образуют нечто вроде стенок этих самых «сот». А вот сердцевину их — пространство, где в обычных сотах содержится мед, составляет именно «зазеркальная», или «темная», материя.
