Итальянские физики, проанализировав результаты опытов отечественного ученого Анатолия Сереброва с нейтронами, пришли к выводу, что он нашел вход в Зазеркалье. В его экспериментах часть нейтронов бесследно исчезала. Ученые уверены, что они превращались в зеркальные частицы параллельного мира, подобного тому, в котором побывала всем известная Алиса.
Тем не менее, вся эта история началась вовсе не с Льюиса Кэрролла, а с эксперимента отечественного физика Анатолия Сереброва из Петербургского института ядерной физики им. Б. П. Константинова и Института Лауэ-Ланжевена (Франция). В 2007 году ученый провел следующий опыт: нейтронный ультрахолодный газ (то есть нейтроны с исключительно низкой энергией в 10-7 эВ) захватывались в ловушку, представлявщую собой сферу с окном и горизонтальной осью для вращения. Происходило это, когда данная ловушка поворачивалась вокруг горизонтальной оси.
В результате частицы с кинетической энергией, меньшей, чем потенциальная энергия в гравитационном поле Земли, были "пойманы" (а нейтроны в ультрахолодном газе как раз таковыми и являлись). Потом ловушка переворачивалась отверстием вниз, и "пленники " свободно "вываливались" на детектор. Таким образом было измерено количество нейтронов, захваченных ловушкой. Эта операция повторялась несколько раз, причем во время каждого из них время удержание было различным. В итоге удалось измерить экспоненту распада нейтрона.
Читайте также: Кротовые норы во Вселенной разгаданы
Во время анализа результатов эксперимента Анатолий Серебров столкнулся со странной вещью — он зафиксировал факт потери одного процента нейтронов. Причины этого остались неясными — ведь, согласно законам сохранения массы и энергии, ни одна частица не может исчезнуть в никуда (равно как и появиться из ниоткуда). Правда, уже тогда экспериментаторы предположили, что, возможно, потерявшиеся нейтроны перешли в гипотетические частицы, которые называются "зеркальные нейтроны".
Кстати, опыты Сереброва — далеко не единственное явление, когда эти зеркальные нейтроны проявляют себя. Так, например, исследования природы молнии, которые проводили российские физики из ФИАН, показали, что во время грозового разряда нейтроны массово появляются фактически из ниоткуда. Каким же образом можно объяснить загадочные появления и исчезновения данных частиц с научной точки зрения?
Следует заметить, что еще в середине прошлого столетия физики столкнулись с весьма похожей проблемой. Было замечено, что при распаде нейтрона образуются электроны и нейтрино исключительно с левым вращением (вокруг своей оси). А вот обнаружить нейтрино с "нормальным", правым вращением так никому и не удалось. Для объяснения этого феномена была выдвинута гипотеза о существовании частиц с "правым вращением", являющихся для нас "зеркальными". Из таких частиц должно состоять так называемое "зеркальное вещество", в котором для каждой из известных основных частиц, включая электрон, протон и фотон, есть свой зеркальный партнер.
Именно об этой теории и вспомнили физики-теоретики Зураб Бережиани и Фабрицио Нести из Университета Л'Акуила (Италия), которых заинтересовали результаты опытов Сереброва. Внимательно изучив скорость потери нейтронов в указанном опыте, они пришли к выводу, что среднеквадратическое отклонение скорости их потери ловушкой в 5,2 раза превосходит нулевое, при котором их потерю возможно объяснить распадом частиц или утечкой их сквозь стенки ловушки. Следовательно, дело тут в чем-то другом.
Ученые уверены в том, что опыты Анатолия Сереброва с нейтронной ловушкой доказали существование тех самых зеркальных нейтронов. А если это так, то следует предположить, что каждый нейтрон (n) в определенных условиях может переходить в зеркальный нейтрон (n1), и затем обратно. Таким образом частицы как бы колеблются между двумя состояниями и двумя мирами (точно так же, как кэролловская Алиса).
Ну, а вероятность такого перехода зависит, по мнению ученых, в первую очередь от присутствия магнитного поля, удерживающего нейтроны в ловушке. Следовательно, эту вероятность можно зафиксировать экспериментально. Логично предположить, что при приложении внешнего возмущающего магнитного поля к очень холодным и замедленным нейтронам они будут исчезать с повышенной скоростью.
Зураб Бережиани и Фабрицио Нести, используя результаты опыта Анатолия Сереброва, рассчитали приблизительное время такого перехода. Их расчеты показали, что все происходит не так уж и быстро — в промежутке времени от трех до десяти секунд нейтрон может "уйти в Зазеркалье" и вернуться. Впрочем, для нейтронов и это оказывается достаточно быстрым — ведь стандартный распад этой частицы происходит примерно за десять минут.
Более того, по мнению Нести и Бережиани, на Земле должно быть зеркальное магнитное поле от зеркальной материи, существующей в Солнечной системе параллельно с обычной, но почти не взаимодействующей с ней. Мощность поля ученые определили как 0,09-0,12 Гс (в то время как показатель магнитной индукции "нормального" земного поля достигает 0,31-0,58 Гс). А создано данное поле тем самым зеркальным веществом, которое собрало в параллельном зеркальном мире воздействие гравитационного поля Земли — оно настолько сильное, что влияет даже на зеркальную материю. Но в опыте Анатолия Сереброва учитывалось лишь обычное магнитное поле планеты, а воздействие возмущающего магнитного поля зеркальной материи не предполагалось. Именно поэтому скорость потери нейтронов ловушкой и оказалась неожиданно быстрой.
Более того, исследователи считают, что можно экспериментально установить, какую структуру имеет околоземное Зазеркалье — существует ли там аналогичная зеркальная Солнечная система и каковы ее свойства. Например, если на месте нашей Солнечной системы в "зеркальном мире" присутствует облако газа, то экспериментально можно установить существование магнитного поля B' интенсивностью от 10 до 100 мГс. Его направленность будет меняться относительно направленности земного магнитного поля B с периодичностью земных суток, поскольку наша планета вращается, а гипотетический зеркальный газ — нет.
Следует также учесть и то, что между зеркальной и обычной материей все-таки возможно взаимодействие, пусть и не вполне прямое. Тем не менее, оно происходит, причем через процесс кинетического смешивания (например, превращение фотона в зеркальный фотон). Так вот, если благодаря нему Земля накопила достаточное количество зеркальной материи для формирования "параллельной" планеты, то направление магнитных полей B и B' не будет различаться, так как "зеркальная" Земля будет вращаться так же, как и обычная.
Как видите, установить, есть ли у Земли зеркальный аналог в виде планеты или же на ее месте из в Зазеркалье имеется лишь рассеянный газ, вполне возможно экспериментальным путем. Публикуя результаты своего исследования на страницах European Physical Journal, Бережиани и Нести выражают уверенность в том, что если их выводы будут подтверждены независимыми экспериментами, то это окажет весьма глубокое влияние на современную физику, космологию и астрофизику. Ведь если станет ясно, что зеркальная материя существует, то во Вселенной должны быть зеркальные звезды, галактики и даже планеты. И что самое ценное, они могут быть обнаружены.
Например, логично предположить, что гравитационное взаимодействие между зеркальной и обычной материей должно привести к образованию двойных звездных систем. Причем одна звезда там будет обычной, а вторая — зеркальной, то есть невидимой для глаза. Так вот, обнаружить вторую вполне возможно, используя периодическое проявление эффекта Доплера (так называют изменение частоты и длины волн, регистрируемых приемником, которое вызвано движением их источника или движением самого приемника) в спектре видимой обычной звезды. Кстати, что-то подобное астрономы уже наблюдали.
Читайте также: Двойная система — вход в четвертое измерение?
По мнению физиков, обнаружение зеркальной материи могло бы решить несколько фундаментальных проблем — например, дефицит массы Вселенной (для его объяснения не придется искать трудноуловимую темную материю), предел ГЗК, (то есть реликтовое или чернотельное обрезание спектра в области предельно высоких энергий), а также проблему доминирования вещества над антивеществом. Поэтому неудивительно, что ученые всего мира замерли в тревожном, но радостном ожидании. Ведь если намеченные на ближайшее будущее эксперименты по подтверждению или опровержению теории зеркального вещества завершатся успешно, то это будет означать революцию во всей теоретической физике…