Горите срещу неутриното: как обикновените дървета ще се превърнат в детектори на свръхмощни космически частици
По какъв метод природата се трансформира в изследователска лаборатория.
Неутриното минава през човешкото тяло всяка една секунда, само че вероятността то да взаимодейства с атомите е извънредно дребна заради слабото нуклеарно взаимоотношение, което ръководи взаимоотношението на неутриното. За надеждното вписване на тези частици при опитите са нужни големи количества материя. Така да вземем за пример за вписване на неутрино, сблъскващо се с атомите в атмосферата, се употребяват 1 000 тона тежка вода, камери с един пространствен километър антарктически лед и проекти за инсталиране на 200 000 антени.
Едно скорошно предложение на физика от Канзаския университет Стивън Прохира се откроява като измежду останалите хрумвания в тази област. Той предлага да се употребяват обгърнати в жици дървета вместо антени за разкриване на неутрино. Въпреки че концепцията е необикновена, тя може да докара до значими научни открития.
Основната цел е да се записват неутрино със свръхвисока сила. Тези частици носят сила, която е десетки милиони пъти по-голяма от силата, отделяна при деленето на урана. Те се получават при рискови галактически събития: звезден колапс, интензивност на пулсари и наоколо до солидни черни дупки. Надеждното разкриване на такива неутрино ще даде опция за по-добро схващане на природата на тези феномени.
Прохира е въодушевен от опита GRAND, който възнамерява да употребява антени за вписване на радиосигнали, зараждащи при взаимоотношението на неутриното с атмосферата. Намирането на подобаващите места за тези антени е огромно предизвикателство. При търсенето на други възможности Прохира се обръща към остарели опити на американската войска, при които дърветата са били употребявани за приемане на радиосигнали в джунглата. Обвиването на дърветата с проводник ги трансформира в чувствителни на радиовълните детайли, които съгласно Прохира могат да бъдат приспособени за вписване на неутриното.
Идеята към момента е на стадий идея. Статията на Прохира е оповестена в платформата arXiv.org, с цел да получи мнения от сътрудниците си преди формалната критика. По време на процеса на рецензиране специалистите могат да посочат грешките в изчисленията и минусите, дължащи се на разнообразието от форми и размери на дърветата.
Проектът ще изисква основаването на екип и тестване на прототипи. Конференции, като Международната конференция за галактическите лъчи, могат да оказват помощ за привличането на учени и разискването на концепцията. Подобни събития служат като стартова площадка за основаване на пробна база.
Прототипите постоянно се сблъскват с непредвидени проблеми, само че точно тези опити дават ефикасни решения. Така да вземем за пример планът AMANDA, предходник на IceCube, употребява антарктически лед, който се оказа извънредно чист и транспарантен. Тези данни разрешиха създаването на по-мащабни съоръжения като IceCube.
Въпреки че планът на Прохира може да не проработи заради сложността на сигналите, свързани с дърветата, триумфът на прототипа има капацитета да открие нови хоризонти във физиката на частиците. Разработването на опити като IceCube или GRAND демонстрира, че даже смелите хрумвания могат да доведат до пробив.
