Невидимый поток частиц каждую секунду пронизывает тело человека. Это нейтрино — крошечные посланцы далёких звёзд и земных реакторов. Поймать их почти невозможно: они пролетают сквозь материю, как пуля сквозь туман. Но физики научились устраивать им засаду.
В эксперименте NOvA такой засадой стал детектор весом в сотни тонн, наполненный специальной жидкостью. Внутри неё много атомов водорода — самых простых: один протон, один электрон. Когда мюонное антинейтрино попадает точно в протон, рождаются две частицы: мюон (тяжёлый родственник электрона) и нейтрон. За два года работы детектор зафиксировал 35 509 таких столкновений. Это как если бы вы считали падающие звёзды и набрали целую армию.
Новый замер дал число: 0,538 × 10⁻³⁸ квадратных сантиметров. Это площадь, которую нейтрино «видит» у протона. Кажется крошечной — и это так. Но теперь она известна с точностью до четырёх знаков. Раньше мешали примеси тяжёлых ядер в детекторе. Теперь учёные вычли их вклад, используя отдельные контрольные наборы данных. Осталась главная неопределённость — сам поток нейтрино, который пока измеряют хуже.
Такой точный результат — как новый, остро заточенный инструмент. С его помощью проверят, насколько верно мы понимаем слабое взаимодействие — одну из четырёх сил природы. А в будущем, если поток нейтрино станет известен лучше, этот же замер позволит уточнить его без дополнительных экспериментов. Так одна охота помогает другой.
Через ноготь вашего мизинца каждую секунду пролетают миллиарды нейтрино от Солнца, но за всю жизнь лишь одно-два из них застрянут в вашем теле.
В романе «Солярис» Станислава Лема океан планеты общается с людьми через нейтрино, которые свободно проходят сквозь любые преграды.