Масса нейтрино надавила на ученых

Международная группа исследователей на экспериментальных установках в США смогла увидеть предсказанную еще в 1958 советским физиком итальянского происхождения Бруно Понтекорво осцилляцию нейтрино. О своем открытии ученые сообщили на официальной странице эксперимента MINOS (Main Injector Neutrino Oscillation Search, что приблизительно переводится как «поиск нейтринной осцилляции в главном инжекторе»).

Суть эксперимента такова: ускоритель лаборатории Ферми в Батавии близ Чикаго (штат Иллинойс) отправляет мощный поток нейтрино по прямой сквозь толщу земной коры в лабораторию, находящуюся в 730 км от ускорителя в городке Судан, штат Миннесота. Поток искусственных нейтрино создается путем бомбардировки мишени протонами высокой энергии. Одним из продуктов этой реакции становятся пионы, которые затем распадаются на мюоны и нейтрино (время распада около 10е-8 сек.)

μ+ν=nν

Нейтрино – это «нейтрончик»
Нейтрино – класс лептонов, элементарных частиц со спином 1/2. Существует три типа нейтрино...
Поток частиц, проходя через толщу земной коры (из-за кривизны земного шара «срезающий угол поток» углубляется на 10 километров), очищается от мюонов и уже через 800 метров становится чистым потоком мюонных нейтрино с ничтожно малой и контролируемой примесью электронных нейтрино.

В эксперименте используются сразу два детектора нейтрино. «Ближний» находится непосредственно на выходе из ускорителя, а «дальний» – в конце 730-километрового путешествия частиц. Кстати, на это расстояние нейтрино тратят всего 0,0025 секунды.

Детекторы нейтрино состоят из стальных дисков диаметром 8 метров и толщиной 2,5 см, чередующихся с пластинами, сделанными из сцинтиллятора – вещества, в котором возникают крохотные вспышки света при прохождении через них ионизирующего излучения. Фотоумножители регистрируют эти вспышки. Толщина «дальнего» детектора около 50 метров, а общая масса около 8000 тонн. «Ближний» детектор имеет приблизительно вдвое меньшие параметры.

Если бы нейтрино не осциллировали, то оба детектора должны были фиксировать одинаковое количество нейтрино. Однако на выходе из реактора было зарегистрировано 177 мюонных нейтрино, а в Судане – только 92.

Это означает, что часть мюонных нейтрино превратилось в тау- или в электронные.

Теория говорит, что если в природе наблюдаются осцилляции нейтрино (превращения нейтрино одного типа в другой) – то у нейтрино есть масса.

Отметим, что именно тем, что нейтрино обладает массой, многие ученые объясняют наличие во Вселенной пресловутой темной материи.

Теперь можно считать, что позиции этих специалистов заметно упрочились.

Это пока что первые результаты, полученные в ходе проекта MINOS. Через полтора года его эстафету должен подхватить проект ОРЕTA (Oscillation Project with Emulsion Tracking Apparatus), в котором нейтрино, полученные на Большом Адроном Коллайдере в ЦЕРН, будут направляться в итальянскую лабораторию в Гранд-Сассо.
Эксперименты используют разные методики и проводятся независимо друг от друга.
В проекте участвуют около 150 ученых из 32 научные организации 16 стран – Бразилии, Великобритании, Греции, России, США и Франции.

Лишняя кишка лишила почки

Когда в турецкую больницу поступил 28-летний пациент с жалобами на боли в правой средней и нижней части живота, врачи заподозрили инфекцию мочевыводящих путей. Они и не предполагали, что виной всему врожденная аномалия пищеварительного тракта – раздвоение толстой кишки.

Врождённые нарушения в строении пищеварительного тракта не так уж редки, но выявляются на первой неделе жизни и обычно без осложнений восстанавливаются операционным способом. В обратном случае такие состояния просто не совместимы с жизнью, а потому предположить, что человек мог с подобной аномалией прожить без проблем 30 лет, врачи попросту не могли.

Поскольку случай показался им интересным, то они назначили ряд исследований выделительной системы: сцинтиграфию и пиелографию, при которых внутривенно вводится рентгеноконтрастный краситель, позволяющий наблюдать строение сосудов и мочевыводящих путей почки. Из-за отсутствия результатов они даже предприняли попытку колоноскопии (исследования толстой кишки с введением эндоскопа через анус), которая, впрочем, оказалась безрезультатной.

Относительную ясность внесла компьютерная томография, показавшая наличие структур, отходящих от толстой кишки, но природу и строение этих структур решено было установить уже в ходе операции.

Лапароскопия (введение зондов в брюшную полость через небольшие отверстия) ответила на вопросы смятенных и более чем заинтересованных хирургов. Причиной задержки жидкости в почке и жалоб стало удвоение толстой кишки прямо вместе с аппендиксом. Последующий анализ показал полную структурную целостность – во врожденном (как полагают учёные) образовании присутствуют все необходимые слои и оболочки.

Естественно, лишнюю часть удалили, правда, вместе с почкой, которая к этому времени уже тоже стала нефункциональна. Как докладывают специалисты в последнем томе World Journal of Gastroenterology, с момента операции прошёл уже год; пациент чувствует себя нормально и практически не ограничен в свободе жизни.