Китай первым планирует запустить новый проект по изучению нейтрино

В 2025 году Китай планирует начать работу над масштабным экспериментом по наблюдению за субатомными частицами, которые называются нейтрино. Целью исследовательского проекта является сбор информации, которая поможет физикам понять эту материю и разгадать одну из самых больших загадок в физике элементарных частиц.
JUNO
Строительство подземной нейтринной обсерватории Цзянмэнь (Jiangmen Underground Neutrino Observatory – JUNO), расположенной в провинции Гуандун, обошлось Китаю более чем в 300 миллионов долларов США. Помимо других конструкций, она включает 35-метровую сферу, которая находится на глубине 700 метров под землей и удерживается огромным бассейном с водой. В ближайшие месяцы планируется дополнить установку десятками тысяч специальных трубок, способных улавливать и усиливать свет.
Китайские физики и ученые из других стран (в частности, Италии и Франции) в течение шести лет будут изучать данные о субатомных частицах, передаваемые из JUNO по защищенным каналам связи. Источниками нейтрино станут две близлежащие атомные электростанции, а также солнечное излучение. Ожидается, что результаты исследований помогут расширить научные знания о процессах, которые происходят на Солнце, а также движут земной поверхностью.
DUNE
К 2030 году в Соединенных Штатах Америки должна завершиться подготовка к запуску аналогичного, но более масштабного проекта под названием Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), стоимость которого превысила 3 миллиарда долларов. Следует отметить, что работы над созданием DUNE несколько раз откладывались. Экспериментальная установка по изучению нейтрино является частью программы Long-Baseline Neutrino Facility (LBNF), которая курируется Fermilab, ведущей лабораторией физики элементарных частиц Министерства энергетики США. LBNF объединяет объекты в Южной Дакоте и Иллинойсе.
Wang Yifang, главный научный сотрудник и руководитель проекта JUNO, во время своего общения с журналистами Reuters отметил, что Китай поддерживал LBNF до 2018-2019 годов, когда Министерство энергетики США порекомендовало всем своим национальным лабораториям прекратить сотрудничество с китайскими учеными. В августе 2024 года истек срок действия соглашения о науке и технологиях между двумя странами, подписанного в 1979 году, когда Соединенные Штаты признали материковый Китай. Кроме этого, в последние годы наблюдается рост геополитической напряженности, который отражается и на научной сфере. Исследователи обеспокоены тем, что сложившаяся ситуация может привести к дублированию экспериментов, а значит, к ненужным тратам времени и финансов. Например, многим ученым придется искать партнеров в других странах. Также будут упущены возможности для новых открытий.
Лидерство Китая
Wang Yifang считает, что Китай сможет получить результаты исследований иерархии нейтрино раньше Франции и Японии, которые отстают по темпам работ в этом направлении на два-три года. Что касается США, то их отставание от Китая в исследованиях нейтрино составляет порядка шести лет. Иерархия масс различных видов нейтрино считается одной из главных загадок физики элементарных частиц, поэтому их использование в реальной жизни можно назвать далекой перспективой. Некоторые ученые считают, что нейтрино удастся задействовать в будущем для создания технологий передачи сообщений на большие расстояния, поскольку субатомные частицы могут проходить сквозь твердую материю на скорости, почти соответствующей скорости света.
В более раннем китайском нейтринном проекте под названием Daya Bay участвовало свыше десятка американских организаций, а в JUNO остается только одна группа из США, поддерживаемая Национальным научным фондом. Pedro Ochoa-Ricoux из Калифорнийского университета в Ирвайне считает, что сотрудничество в научной плоскости является положительным примером, который может хотя бы в минимальной степени поспособствовать сближению двух стран. Pedro будет руководить анализом данных в рамках проекта JUNO и участвовать в изучении информации, поступающей от DUNE (после его запуска). Wang со своей стороны поддержал стремление американских ученых к продолжению плодотворного сотрудничества с китайскими коллегами.
По материалам learningenglish.voanews.com