Команда исследователей из университетов Рочестера и Северной Каролины в Чапел-Хилле (оба — США) впервые смогла отправить и принять сообщение, используя пучок нейтрино.

И хотя дистанция революционного сеанса нейтринной связи составила всего 240 метров и состояла лишь из одного слова, перспективы у этого метода... скажем так, куда шире, чем может показаться на первый взгляд.

«Используя нейтрино, можно установить прямое сообщение между любыми двумя точками на Земле без применения спутников или кабелей», — уточняет Дэн Стэнсил, профессор Университета штата Северная Каролина, ведущий автор исследования. По его словам, нейтринные системы связи будут значительно сложнее современных, но могут иметь серьёзное стратегическое значение.

Схема проведения эксперимента проста, но технические возможности такого рода появились лишь недавно. (Здесь и ниже изображения Университета Рочестера.)

Давно известно, что нейтрино легко проходят через препятствия огромных размеров, включая, например, Землю. И лишь незначительная их часть может быть задержана даже в самой плотной среде. В проведённом эксперименте передача осуществлялась через 240 метров камня, однако для нейтрино ничего сложного в их преодолении не было. Именно поэтому такую систему связи теоретически можно применять для коммуникации через любую толщу любого материала. К примеру, атомные подводные лодки могут устанавливать радиосвязь с наземными службами лишь с глубин не более 30 м, и то при условии использования циклопических наземных приёмопередающих систем. Сходные проблемы возникнут, если в четвёртой точке Лагранжа будет находиться земная космическая база, как это планирует сделать НАСА, либо в том случае, если возникнет необходимость связаться со спутником (или КА), заслонённым от нас любым небесным телом: вне прямой видимости радиоконтакт невозможен.

Понятно, что сейчас масса нейтринного приёмника и передатчика огромна, равно как и стоимость того и другого, да и энергии на этот сеанс ушло слишком много. Не стоит, впрочем, забывать, что прогресс в области ускорителей в последние десятилетия носит скачкообразный характер, и вполне может быть, что через полвека существующие сегодня практические сложности покажутся незначительными.

Элемент передающей системы, использованной в FermiLab для первого в истории сеанса нейтринной связи.

Эксперимент проводился в Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми, что в окрестностях Чикаго. Место было выбрано потому, что здесь находится один из мощнейших ускорителей частиц, способных создать пучки нейтрино высокой плотности путём разгона протонов по четырехкилометровому кольцу и последующей бомбардировки ими углеродной мишени. Вторым необходимым элементом, предоставленным лабораторией, стал многотонный детектор MINERvA, находящийся на стометровой глубине. Чтобы передать сообщение (в двоичном коде), потребовалось создать пучки с огромным количеством нейтрино, ибо даже массивная MINERvA может уловить лишь один из 10 млрд пролетающих через неё нейтрино.

Однако единственное слово-сообщение было успешно принято и «переведено» обратно на английский. Значение этого «neutrino» вполне может оказаться не меньше, чем у известного «Hello, world!», и дело не только в связи. Нейтрино хотя и слабо, но поглощается разными средами, причём в разной степени, поэтому рудные, к примеру, массивы с их помощью можно заметить на любой глубине. То же относится и к особенностям внутреннего строения Земли или, скажем, Луны.

Как раз сейчас в ходе экспериментов изучаются такие особенности взаимодействия — хотя бы и совсем слабого — этой частицы с разными типами материалов-мишеней.