Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2015 № 12

Первые сообщения о регистрации мюонных нейтрино, движущихся со сверхсветовой скоростью, появились 23 сентября 2011 года. Тогда удалось установить, что нейтрино из одной точки приходят в другую в среднем на 60 наносекунд раньше расчетного времени. То есть получалось, что частицы движутся с 1,0000248 световой скорости.

Теоретики скептически отнеслись к этим данным, поскольку, согласно теории относительности, ни одна материальная частица не может иметь скорость выше световой. Споры велись довольно долго. Одни экспериментаторы настаивали на правильности своих измерений, другие говорили о возможной ошибке и перепроверке результатов. В конце концов, выяснилось, что права все-таки теория относительности. И ошибка в измерениях вышла из-за плохого соединения оптоволоконного кабеля, подводящего внешний GPS-сигнал в экспериментальную установку. Из-за этого время пролета частиц измерялось неправильно.

Но даже после этого оказалось, что у нейтрино еще немало весьма специфических особенностей. Работы Артура Макдональда и Такааки Кадзита показали, что физики правильно понимают процессы, происходящие в недрах Солнца и других звезд. В то же время они дали понять, что существует некая новая физика, выходящая за рамки так называемой Стандартной модели. То есть мы еще не все знаем о Вселенной. Но можем узнать, отслеживая осцилляции нейтрино, благодаря которым, как теперь считают, рождаются ядра тяжелых элементов.

«Большая часть загадок перестала быть таковыми после того, как обсерватория Садбери произвела измерения параметров потока нейтрино, излучаемого Солнцем, — пишут представители Нобелевского комитета в своем пресс-релизе. — Однако 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».

Детектор нейтрино на японской установке Super-Kainiokande.

Другим практическим применением является развиваемая в последнее время нейтринная диагностика промышленных ядерных реакторов. Проведенные в конце XX века физиками Курчатовского института эксперименты показали перспективность этого направления. Сегодня в России, Франции, Италии и других странах ведутся работы по созданию детекторов, способных в режиме реального времени измерять нейтринный спектр реактора и контролировать как мощность реактора, так и композитный состав топлива.

Потоки нейтрино могут быть также использованы для создания средств связи, что привлекает военных: нейтрино теоретически делают возможным обмен информацией с подводными лодками, находящимися на глубине, или секретную передачу данных сквозь Землю. И для сверхдальних космических сеансов связи эти частицы тоже могут пригодиться…

Изобретатель, глава многих компаний Илон Маскнедавно предложил сбросить на Марс термоядерную бомбу. По мнению предпринимателя это поможет быстрее «согреть» Красную планету, что даст возможность в более короткие сроки сделать ее атмосферу похожей на земную. Однако далеко не все ученые с ним согласны. И вот почему.

Планетологи уже более четверти века разрабатывают проекты терраформинга, то есть преобразования Марса и даже Венеры в планеты, пригодные для земной жизни. Так, например, ученые, сотрудничающие с Агентством передовых оборонных исследовательских проектов США (DARPA), предлагают создать ряд микроорганизмов, которые, будучи засланы на Красную планету, постепенно изменят там природные условия в лучшую сторону.

Однако такой процесс очень медлителен, он может занять сотни, а то и тысячи лет. Ускорить терраформинг, по мнению некоторых исследователей, способна бомбардировка Марса астероидами, которые увеличат содержание в его атмосфере парниковых газов, что приведет в потеплению.

Илон Маск предлагает ускорить этот процесс при помощи термоядерных взрывов. Участвуя в телепередаче «Вечернее шоу со Стивеном Кольбером» телерадиокомпании CBS, бизнесмен назвал Красную планету негостеприимной. Сделать же ее похожей на Землю, по словам Маска, можно довольно быстро при помощи взрывов термоядерного оружия над ее полюсами.

Суть рассуждений Маска такова. Нагреть Красную планету, в принципе, можно двумя способами — быстрым и медленным. Быстрый (и более привлекательный для Маска) — взорвать на полюсах планеты термоядерные бомбы. По его мнению, взрыв таких устройств запустит на Марсе то, с чем человечество пытается бороться на Земле, — парниковый эффект. Идея в том, чтобы, разогрев атмосферу планеты, перевести ее в газообразное состояние — водяной лед, который с твердым углекислым газом находится в районе полярных шапок.

Однако верит ли сам Маек в осуществимость этой идеи? Подкреплял ли ее расчетами? И как сам он отвечает на множество вопросов, которые неизбежно встают при попытке представить такой проект? Это неизвестно. В рамках передачи он не дал ответов на многие вопросы.

Скажем, сколько таких зарядов потребуется? Возможна ли их доставка при современном уровне ракетной техники в обозримом будущем? А главное, с какой стати вновь обретенная атмосфера легкого Марса не улетучится безвозвратно в космос, не успев согреть его поверхность?

«Чтобы поднять температуру кипения воды на среднем уровне поверхности Марса до 17 °C, необходимо увеличить давление в 3 раза. Для этого нужно добавить в его атмосферу 5∙10 13т газов. Если для этого испарять сухой лед на полюсах, потребуется количество энергии, эквивалентное 7,5 тыс. гигатонн тротила — это в 15 тыс. раз больше суммарной мощности бомб, взорванных на Земле за все время ядерных испытаний. Придется добыть и доставить до Марса 100 тыс. т дейтерида лития-6»…

Такие расчеты в ответ на предложение Маска привел, например, блогер anti hydrogen, занимающийся теоретической физикой. И он не одинок в своей критике.

Илон Маскпредложил начать колонизацию Марса с термоядерных бомбардировок.

Если уж устраивать на Красной планете взрывы, то лучше для этого использовать кометы, полагают эксперты NASA. Они подсчитали, что от столкновения с Марсом лишь одной кометы выделится порядка квинтиллиона (10 18) тонн воды. Пригнать же к Марсу подходящую комету — задача вполне реальная даже для техники наших дней. Однако, прежде чем устраивать подобные столкновения, надо все хорошо взвесить и просчитать.