На Місяці хочуть пробурити дірку в 5 кілометрів: там можуть знайти те, чого не існує в природі

Учені кажуть, що буріння діри глибиною 5 км на Місяці може нарешті надати докази того, що протони можуть розпадатися. Якщо подібне відкриття буде зроблено, це допоможе об'єднати поки що несумісні фізичні теорії, пише New Scientist.

Стандартна модель фізики елементарних частинок, яка пояснює взаємодію сил і частинок у Всесвіті, стверджує, що протони стабільні та живуть вічно. Але у такої моделі є недоліки, наприклад, вона не може об'єднати квантову механіку з теорією відносності Альберта Ейнштейна. Альтернативні ж теорії припускають, що протони все ж можуть розпадатися на інші частинки, щоправда, відбувається це рідко.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Таким чином, якщо наука знайде докази розпаду протонів, альтернативні теорії виявляться правильними, але поки що експерименти на Землі ні до чого не привели.

Патрік Стенгель із Національного інституту ядерної фізики у Феррарі та його колеги пропонують провести експеримент на Місяці. Саме там, як вважають учені, можна відшукати ознаки розпаду стародавніх протонів на каони, які складаються з двох елементарних частинок — кварків.

Щільна місячна порода може зберегти свідчення такого розпаду в хімічних змінах, які видно в мінеральній структурі породи. Велика глибина, а значить хороший захист від зовнішніх факторів, гарантує, що знайдені докази не переплутають зі схожими реакціями, спричиненими, приміром, нейтрино високих енергій. На Землі такі реакції виробляються космічними променями, які врізаються в атмосферу, але на Місяці, де майже немає атмосфери, складається зовсім інша ситуація.

Команда вчених підрахувала, що такого захисту буде достатньо лише на глибині не менше 5 км під поверхнею Місяця. Для цього на поверхню супутника Землі знадобилося б доставити потужний бур.

Далі зразки потрібно буде проаналізувати на Місяці за допомогою сучасного мікроскопічного обладнання, оскільки транспортування на Землю може забруднити його космічними променями.

"Необхідно зануритися на глибину 5 км, витягнути місячне каміння і використовуватися на місці передові методи мікроскопії — все це вкрай складне завдання", — кажуть автори дослідження.

Попри це, вистачить лише 100 грамів місячної породи, щоб відшукати сліди розпаду протонів з такою самою точністю або навіть більшою, ніж на Землі. До слова, експеримент із виявлення нейтрино "Супер-Каміока" в Японії коштував сотні мільйонів доларів і його можливості не перевищують потенціал експерименту на Місяці.

"Замість того, щоб будувати детектори на Землі, які важать тисячі тонн і експлуатувати їх протягом кількох років, ви можете проаналізувати невеликі зразки мінералів, які фіксують у своїй структурі взаємодію частинок упродовж сотень мільйонів років", — каже Девід Вотерс з Університетського коледжу Лондона.

Нагадаємо, примарні частинки взаємодіють зі світлом. Такі частинки, як нейтрино, переміщаються космосом, проходячи без перешкод через зірки, планети і навіть через тіло людини.