Нобелевскую премию по физике получил Фрэнсис Хальцен «за решающий вклад в развитие нейтринной обсерватории IceCube и открытие высокоэнергетических нейтрино астрофизического происхождения». The Insider попросил физиков разъяснить суть и значимость исследований Хальцена.
Почетный профессор Оксфордского университета Субир Саркар:
«Хальцен — теоретик, занимающийся проблемами на стыке физики элементарных частиц, астрофизики и космологии, однако он сумел предвидеть, что именно необходимо для регистрации космических нейтрино высоких энергий.
Традиционно роли физика-теоретика и физика-экспериментатора четко разграничены, будь то в физике элементарных частиц высоких энергий или в астрономии и астрофизике. Однако эта Нобелевская премия наглядно демонстрирует, что подобное разделение ролей больше не актуально и не является необходимым: теоретик вполне может инициировать масштабный эксперимент и возглавить его, приведя к фундаментальным открытиям. Кроме того, это служит примером того, как важно для нынешнего поколения ученых мыслить нестандартно, идти на риск и активно сотрудничать друг с другом.
Благодаря IceCube были обнаружены квантово-механические превращения нейтрино разных типов, то есть осцилляции нейтрино высоких энергий, с чувствительностью, сравнимой с экспериментами на ускорителях.
Коллаборация IceCube также сделала новые выводы о свойствах ледникового льда, внесла вклад в изучение структуры Земли, изучая поглощение высокоэнергетических нейтрино, и мониторила температуру верхних слоев атмосферы, изучая поток мюонов».
Как рассказал The Insider еще один физик, специалист в области физики элементарных частиц, говоривший на условиях анонимности, идею использовать лёд для регистрации нейтрино выдвинул советский ученый Моисей Марков.
«В 1960 году Марков опубликовал научную работу, где предложил использовать большие объемы природного материала вроде воды или льда для регистрации нейтрино. Через 28 лет Фрэнсис Хальцен предложил использовать большой объем льда, примерно кубический километр, как чувствительный объем для регистрации космических нейтрино. По сути, он конкретизировал идею Маркова.
Почему нейтрино так важны для того, чтобы видеть эти источники? Эти источники выбрасывают стабильные частицы, протоны и электроны. Но это заряженные частицы, и в межгалактических магнитных полях они отклоняются и больше не помнят, откуда они появились.
Если мы регистрируем такие частицы на земле, то направление их, когда они прилетели на Землю, не будет указывать на источник, потому что они уже искривили траекторию в магнитных полях. Фотоны большой энергии, к сожалению, поглощаются очень эффективно межгалактическим веществом и не распространяются на расстояния, которые важны во вселенском масштабе.
Нейтрино ни с чем почти не взаимодействует, и оно приходит к нам, сохраняя направление на свой источник. Регистрируя нейтрино и как оно попало на Землю, мы узнаем, из какой точки оно пришло».
Читать в России без VPN
Задонатить | Написать редакции | купить THE INS VPN
