Современный мир уже трудно поразить световыми лазерами, поэтому исследователи взялись за создание принципиально нового типа излучателей – нейтринных лазеров.
Нейтрино – элементарные частицы с крайне малой массой, которые почти не взаимодействуют с веществом и имеют колоссальную длину пробега в самых разных веществах. Ежесекундно сквозь каждый квадратный сантиметр поверхности Земли пролетает несколько миллиардов нейтрино, однако их влияние никак не ощущается, а зарегистрировать их удается только с помощью высокочувствительных детекторов, расположенных под землёй.
Чтобы лучше изучить эти загадочные частицы, ученые хотят создать пучки нейтрино, свойства которых они могут измерять, включая массу частицы, а также более подробно рассмотреть взаимодействие с веществом.
Группа физиков из Массачусетского технологического института предложила способ создания лазера, который может быть сделан в лабораторных условиях. Согласно их расчетам, для реализации проекта потребуется, например, радиоактивный рубидий, который сначала необходимо испарить, затем с помощью лазеров охладить и после чего превратить в конденсат Бозе-Эйнштена.
Зачем так сложно? Все дело в создании нейтринного потока, который возникает в результате радиоактивного распада ядер. Например, период полураспада рубидия-83 составляет около 86 дней. Лишь спустя этот срок половина всех атомов рубидия подвергнется распаду, сопровождаемому выбросом нейтрино. Однако теоретические расчеты показали, что атомы рубидия в состоянии бозе-эйнштейновского конденсата синхронно распадутся за несколько минут, что и даст нам необходимый нейтринный луч.
К сожалению, пока это хорошо только в теории. Никто не получал такого конденсата из радиоактивных атомов. Исследователи планируют проверить свою гипотезу посредством небольшого эксперимента с использованием компактной лабораторной установки. В случае благоприятного исхода эксперимента ученые получат значительные перспективы: такие лучи практически не взаимодействуют с веществом и, следовательно, могут проходить даже сквозь Землю без помех, достигая даже глубоко расположенных станций или удалённых космических аппаратов, а значит, их можно использовать в качестве средства связи.