Атомное ядро гелия-5 — как перетянутая струна: чуть тронь, и оно разваливается на гелий-4 и нейтрон. Поймать такой распад и измерить его скорость — задача не из лёгких. Обычные методы расчёта спотыкаются о математические помехи.
Исследователи взяли надёжный способ описания ядерных сил и добавили к нему хитрый приём — аналитическое продолжение. Это как если бы мы по поведению качелей в первые секунды угадывали, как долго они будут качаться. Чтобы расчёт не сбивался, использовали специальный математический фильтр, отсекающий ошибки.
В итоге для гелия-5 получили энергию распада 0,80 МэВ и ширину 1,05 МэВ. Ширина — это мера того, насколько быстро ядро разваливается: чем шире, тем короче жизнь. Эксперименты дают 0,798 МэВ и 0,648 МэВ — очень близко.
Теперь этот метод можно применять к другим ядрам-невидимкам, которые существуют лишь мгновение на краю стабильности. Это поможет понять, как устроена материя в самых экстремальных уголках Вселенной.
Ядро гелия-5 настолько нестабильно, что его невозможно найти в природе — только создать в ускорителе на долю секунды.
В романе «Тау Ноль» Пола Андерсона корабль разгоняется так, что материя вокруг становится нестабильной — физика экзотических ядер там почти как в реальности.