В ядре атома углерода частицы сидят по своим «квартирам» — как жильцы, которые не могут занять одну и ту же комнату. Это правило физики называют принципом запрета Паули: два одинаковых обитателя ядра не могут находиться в одном и том же состоянии. Но что, если правило иногда нарушается? Тогда один «жилец» мог бы переехать в уже занятую комнату, а лишняя энергия ушла бы в виде вспышки света или вылетевшей частицы.
Детектор Borexino, спрятанный глубоко под итальянскими Альпами, четырнадцать лет следил за огромным баком жидкого сцинтиллятора — вещества, которое вспыхивает при попадании частиц. Учёные искали именно такие «неправильные переезды» в ядрах углерода: переходы, при которых частица занимает уже заполненное место. Но за всё время наблюдений детектор не зарегистрировал ни одного такого события.
Отсутствие сигнала — тоже результат. Оно позволило установить, что ядро углерода живёт по меньшей мере 10 в 32-й степени лет, прежде чем нарушит запрет Паули. Это число с тридцатью двумя нулями — в миллиарды миллиардов раз больше возраста Вселенной. Другими словами, если запрет Паули и нарушается, то настолько редко, что за всю историю космоса ни одно ядро углерода в детекторе этого не сделало.
Стандартная модель физики частиц, в которую встроен запрет Паули, прошла ещё одну проверку. Теперь у нас есть самое строгое доказательство того, что это правило — не просто удобная выдумка, а жёсткий закон природы.
Запрет Паули был сформулирован Вольфгангом Паули в 1925 году, когда ему было всего 25 лет. За это открытие он получил Нобелевскую премию в 1945 году.