То, что вы видите на приведенных здесь снимках, возможно и не производит столь грандиозного впечатления, как известное всем сооружение Большого Адронного Коллайдера CERN. Тем не менее, это оборудование предназначено для проведения учеными Национальной лаборатории Ферми (Fermilab) эксперимента с участием неуловимых частиц нейтрино, который окажет не меньшее влияние на современную науку, нежели эксперименты CERN.

В этом эксперименте луч частиц нейтрино, рожденный в недрах самого мощного генератора этих частиц, пройдет через земную твердь расстояние более 800 километров (500 миль), а ученые, следящие за превращениями нейтрино во время их путешествия, смогут узнать достаточно много нового касательно процессов, происходящих на субатомном уровне, что, по их мнению, позволит найти ответ на вопрос, почему Вселенная еще не разрушилась и все еще продолжает расширяться после Большого Взрыва.

Эксперимент с нейтрино называется NOvA (NuMI Off-Axis ve Appearance), а аббревиатура NuMI – это сокращение от названия Neutrinos Main Injector, генератора луча нейтрино, мощностью в 400 кВт, который находится в лаборатории Fermilab.

Для реализации эксперимента NOvA за последние пять лет были возведены еще два сооружения, находящиеся на удалении 800 километров от источника нейтрино и располагающиеся в Батавии, Иллинойсе и Фол Эш в северной Миннесоте.

Поток нейтрино, выйдя из недр генератора NuMI, пройдут через толщи земных пород и попадут в огромные датчики, которые находятся по обе стороны маршрута движения частиц, что позволит ученым установить изменения, которые претерпели частицы во время нахождения в пути.

Рис. 1.

Ближний датчик нейтрино, Near Detector, находящийся в Иллинойсе, весит 300 тонн, но самым большим датчиком эксперимента является датчик в Фол Эш, вес которого составляет 14 тысяч тонн. Этот датчик, длиной 61 метр, высотой 15 метров и шириной 15 метров, является самым большим на Земле сооружением из пластика, изготовленным людьми.

В ходе выполнения эксперимента NOvA ученые будут изучать некоторые аспекты квантовой физики, основываясь на наблюдениях так называемых колебаний нейтрино. Колебаниями нейтрино называют спонтанные превращения этих частиц из одного вида в другой, в данном случае генератор NuMI будет излучать поток из трех видов мюонных нейтрино, а датчик на конце маршрута будет улавливать электронные нейтрино, в которые превратятся мюонные нейтрино во время полета на скорости, очень близкой к скорости света.

Явления из области субатомной физики, которые будут изучены в ходе эксперимента NOvA, будут иметь огромное значение для понимания людьми принципов «работы» Вселенной.

При помощи полученных данных ученые постараются объяснить загадку несоответствия количества обычной материи и антиматерии, которые находятся в обозримой с Земли части Вселенной. И это, в свою очередь, позволит ученым ответить на вопрос о том, почему Вселенная сразу же не погибла в еще одном взрыве анигилляции, ведь во время Большого Взрыва антиматерия и материя, как предполагают ученые, образовались в равных количествах.