Бросьте горсть монет на стол — каждая упадёт орлом или решкой сама по себе. А теперь монеты начинают переворачиваться, подталкивая друг друга. Примерно так ведут себя нейтрино в очень плотной среде.
У нейтрино есть крошечная масса, и из-за неё частица может самопроизвольно сменить «левое» вращение на «правое» — физики называют это переворотом спиральности. В обычных условиях такое случается редко. Но когда нейтрино собираются в огромных количествах, как в недрах взрывающейся звезды или при слиянии нейтронных звёзд, они начинают чувствовать друг друга через слабое взаимодействие. Возникает коллективный танец: частицы обмениваются не только энергией, но и направлением вращения.
Раньше такие процессы считали поодиночке — как если бы каждая монета лежала на столе неподвижно. Но в реальности нейтрино постоянно сталкиваются и обмениваются импульсом. Авторы построили модель с несколькими частицами в строго заданных состояниях и увидели: именно обмен толчками между ними запускает лавину переворотов. Привычные методы, учитывающие только движение вперёд, этот эффект полностью упускают.
Если нейтрино в плотном облаке массово меняют спиральность, они иначе уносят энергию из горячего ядра. А значит, иначе идёт взрыв, по-другому остывает новорождённая нейтронная звезда. Возможно, именно такие коллективные перевороты объясняют, почему одни звёзды взрываются ярче, а другие гаснут тихо. Пока это только предположение, но оно заставляет пересмотреть старые сценарии.
Если бы нейтрино не имели массы, они бы никогда не переворачивались — и всегда оставались бы только «левыми». Сам факт существования массы у нейтрино был подтверждён лишь в конце 1990-х, и за это дали Нобелевскую премию.
В романе «Солярис» Станислава Лема океан планеты порождает симметричные структуры — почти как нейтрино, которые коллективно меняют свои свойства, оставаясь почти невидимыми.