Недавно (весной этого года) многие СМИ (их научные страницы и сайты) вышли с подобными заголовками. Первоисточник этой новости — статья «Detection of a particle shower at the Glashow resonance with IceCube» («Обнаружение ливня частиц в резонансе Глэшоу в обсерватории IceCube») в журнале “Nature” (10 марта 2021), но она явно не рассчитана на широкого читателя, поэтому мы «Live Science» (March 12, 021), название которой переводится как «Чудовищная частица антивещества врезается в Антарктиду»:
«Monster antimatter particle slams into Antarctica» By Rafi Letzter //Live Science, March 12, 2021
Далее излагаем перевод на русский по этой статье.
***
Это событие (аннигиляция частиц и античастиц) было предсказано в 1960 году, но никогда ранее не наблюдалось в реальном мире.
Столкновение произошло в 2016 году, но исследователи работали почти пять лет, и лишь теперь окончательно подтвердили подробности произошедшего (10 марта в статье, опубликованной в журнале Nature). Этот антинейтрино (аналог трудно обнаруживаемых частиц нейтрино), столкнулся с электроном где-то во льдах Антарктиды почти со скоростью света. Это столкновение создало ливень частиц, обнаруженных нейтринной обсерваторией IceCube — обсерваторией последнего десятилетия, ответственной за большую часть важных исследований высокоэнергетических нейтрино. Теперь физики IceCube сообщают, что этот ливень частиц содержал свидетельства давно открытого теоретиками, но никогда ранее не наблюдавшегося события, известного как "резонанс Глэшоу".
Еще в 1960 году физик Шелдон Глэшоу, в то время аспирант Северного института теоретической физики в Дании, предсказал, что при столкновении достаточно высокоэнергетического антинейтрино с электроном образуется тяжелая короткоживущая частица, известная как W-бозон. Предсказание Глэшоу опиралось на фундаментальные правила Стандартной модели физики частиц, — теории, которая доминирует над тем, как исследователи понимают все, от внутренней части атомов до света и антиматерии.
Обнаружение резонанса Глэшоу является мощным подтверждением Стандартной модели. Но для этого требуется, чтобы нейтрино несло гораздо больше энергии, чем может произвести любой ускоритель частиц 1960-го или 2021 года: 6,3 петаэлектронвольта (ПэВ = единица измерения энергии, равная 1015 электронвольт). Что это такое, 6,3 ПэВ?
· Обычно очень трудно представить себе, какие числа связаны с высокоэнергетическими частицами. Масса одного нейтрино составляет около 2 миллиардов-миллиардов-миллиардов-миллиардных долей грамма, а тысячи низкоэнергетических нейтрино от солнца проходят через ваше тело каждую секунду ежедневно без заметных эффектов. Нейтрино с энергией 6,3 петаэлектронвольта (ПэВ) - это совсем другое чудовище. По данным ЦЕРНА в Европейской физической лаборатории тераэлектронвольт (ТэВ) эквивалентен энергии одного комара, летящего со скоростью 1 мили в час (1,6 км/ч). А 6,3 ПэВ-это 6300 ТэВ. Так что превратите этого одиночного комара в рой из 6300 (или ускорьте его до 8,2 Маха, что более чем в четыре раза превышает максимальную скорость современного реактивного истребителя), и вы получите энергию единственной бесконечно малой частицы, необходимую для резонанса Глэшоу.
· Еще один способ думать о 6,3 ПэВ: Это в 450 раз больше максимальной энергии, которую Большой адронный коллайдер — многомиллиардный ускоритель ЦЕРНА длиной 17 миль (27 километров), ответственный за обнаружение бозона Хиггса,-должен быть способен произвести к концу 2020-х годов после продолжающейся модернизации.