Бруно Понтекорво - Атомный проект. Жизнь за «железным занавесом»

Другое возможное объяснение относится к самой природе нейтрино. Речь идет о конечной массе нейтрино и явлении нейтринных осцилляций. Если имеют место осцилляции, лишь некоторая часть нейтрино, дошедших от Солнца до Земли, может быть зарегистрирована; остальные нейтрино в этом смысле как бы «стерильны». Это и дает уменьшенную величину измеряемого потока солнечных нейтрино.

Я предсказывал и обсуждал явление осцилляций нейтрино еще до того, как появились сообщения Дэвиса о «загадке». Они были придуманы как очень чувствительный метод проверки закона сохранения лептонного заряда. Конечно, я был бы очень рад, если бы опыты с хлор-аргоновым методом определенно указали на существование «загадки» и, возможно, на наличие осцилляций нейтрино. К сожалению, как я уже говорил, это может быть и не так.

Не исключено, что именно опыты с галлий-германиевым детектором ответят на вопрос о существовании осцилляций. Эксперименты с солнечным нейтрино — самый чувствительный метод поиска осцилляций. Эта проблема очень актуальна. Она не менее важна, чем решенная Дэвисом задача регистрации нейтрино от Солнца.

Корреспондент. С момента появления на свет «загадки солнечных нейтрино» высказывались многочисленные гипотезы о ее происхождении. Чем выделена гипотеза осцилляций?

Б. М. Понтекорво. Действительно, выдвигались довольно экзотические предположения. Думали, что нейтрино могут распадаться по пути от Солнца к Земле. Предполагалось, что энергия Солнца не термоядерного происхождения. Считали, что внутри Солнца может находиться черная дыра. Высказывалось предположение, что в прошлом Солнце приобрело извне значительную часть своей массы, так что его внутренние и внешние части имеют совершенно разный состав, что делает все вычисления абсолютно неправильными…

Объяснение «загадки солнечного нейтрино» с помощью осцилляций выделяется своей неэкзотичностью. Оно привлекательно с точки зрения физики элементарных частиц и не придумано ad hoc, специально для объяснения результатов Дэвиса. Гипотеза осцилляций, в принципе, допускает проверку, независимую от опытов с солнечными нейтрино, например в экспериментах на реакторах, мезонных фабриках и ускорителях. Правда, опыты с солнечными нейтрино несравненно более чувствительны к осцилляциям, чем другие эксперименты.

Корреспондент. Что вы думаете о вариациях потока солнечных нейтрино?

Б. М. Понтекорво. Под вариациями нейтринной интенсивности в последнее время понимается якобы существующая зависимость от времени потока нейтрино от Солнца, зарегистрированного Дэвисом. Вполне возможно, что вариации имеют место, но, по моему мнению, опубликованные до сих пор результаты пока не указывают на существование таких вариаций. Вопрос о вариациях нейтринного потока можно будет решить на Баксанской нейтринной обсерватории, когда там заработает хлор-аргоновая установка, по объему в пять раз превышающая установку Дэвиса.

Корреспондент. Каково ваше мнение о наличии массы у нейтрино?

Б. М. Понтекорво. Отличная от нуля масса нейтрино, полученная в экспериментах сотрудников Института экспериментальной и теоретической физики, — результат, который не всеми рассматривается как окончательный. В 1983 г. эта группа, руководимая В.А.Любимовым, добилась существенных методических достижений в постановке эксперимента. Можно надеяться, что окончательный результат не слишком далек. Опыт весьма остроумен, но очень сложен. Аналогичные поиски массы нейтрино предпринимаются в различных лабораториях мира: в СССР, Франции, США, в Европейской организации ядерных исследований и др.

Я бы сказал, что нулевая масса нейтрино выглядит очень красиво. Но не менее красиво было бы, если бы она оказалась отличной от нуля. Дело в том, что не известен принцип, заставляющий массу нейтрино равняться нулю. Для фотона, например, такой принцип есть. Пусть опыт решит этот важнейший вопрос. Кстати, напоминаю, что осцилляции возможны только при конечных и разных массах нейтрино.

Корреспондент. И в заключение, как вы оцениваете значение опытов Дэвиса?

Б. М. Понтекорво. Я хотел бы подчеркнуть, что Р. Дэвис, зарегистрировав солнечные нейтрино, сделал большое астрономическое открытие и экспериментально доказал, что энергия звезд действительно имеет термоядерное происхождение. Однако проблема солнечных нейтрино не закрыта, и дальнейшие эксперименты могут сыграть важную роль в развитии наших представлений как о Солнце, так и о свойствах самих нейтрино.

Однажды, лет двадцать тому назад, я гулял у моря по бескрайним и почти пустынным нефтяным полям. Ехавший мне навстречу грузовик резко остановился в облаке пыли, и шофер спросил меня: «Не видели ли вы нейтрона?» Он искал грузовик с аппаратурой, предназначенной для «нейтронного каротажа» — метода геофизической разведки нефти, использующего источник нейтронов.

В то время еще не было ни атомных электростанций, ни атомных ледоколов, ни атомных реакторов, еще не начинались исследования по использованию термоядерных реакций, не было, слава богу, ни атомных, ни водородных бомб. Одним словом, это было до начала так называемой «атомной эры». И мне было крайне удивительно и приятно, что в жизнь простых людей, по крайней мере в нефтяных областях, вошел нейтрон — частица, дорогая мне, которую в душе я связывал с весьма интересными, но, казалось бы, далекими от жизни исследованиями великого итальянского физика Энрико Ферми и его сотрудников.

Между прочим, некоторое время спустя я рассказал Ферми об эпизоде с «нейтронным грузовиком». Он увлекся этим и заметил, что нейтроны и другие элементарные частицы скоро станут популярными всюду. Как известно, драма нашей эры состоит в правильности этого предсказания. Сейчас не только профессора, физики и нефтяники, но и литераторы, художники и рабочие по крайней мере слышали о нейтронах и, может быть, знают, что они главные действующие лица в атомных реакторах и в атомных бомбах. Все знают, что нейтроны и другие элементарные частицы — фотоны, электроны — несут опасность, если человеческое тело подвергается большим дозам облучения этими частицами. Известный кинофильм «Девять дней одного года» увлекает многих наших зрителей несмотря на то, что в нем говорят о нейтронах, о реакторах и о любви к исследованиям термоядерных реакций таким же обычным тоном, каким в других кинофильмах — об автомобилях, лошадях и ревности. Действительно, мир элементарных частиц (так называют микрообъекты, структура которых еще неизвестна) уже не темный лес для «нормальных» людей.

Слева направо: Ж. Лаберриг-Фролова, Т.Д. Блохинцева, Л.Л. Неменов, Б. Понтекорво. Дубна, 1964 г.