Как уничтожить ядерное оружие в любой точке Земли?

Часы "судного дня" показывают без 2 минут полночь 

Мы живем в лучшее и худшее время одновременно: эпоху удивительных технологических инноваций и возрастающей геополитической нестабильности, когда угроза ядерной войны растет с каждым днем. Именно наука привела нас к эпохе ядерного оружия, так может ли она также помочь положить ей конец? Удивительно, но однажды это может стать возможным: создать устройство, которое могло бы уничтожить ядерное оружие в любой точке Земли, используя методику, против которой не существует защиты. Как? С помощью нейтрино.

 

Нейтрино — загадочные частицы. Впервые они были предположены Вольфгангом Паули в 1930 году, чтобы объяснить сохранение импульса в бета-распаде, наблюдаемом в нестабильных атомах. Экспериментальные данные начали появляться в последующие десятилетия, но стало ясно, что нейтрино — призрачные частицы, редко взаимодействующие с обычной материей. Удивительно, но через ваше тело каждую секунду проходят триллионы нейтрино, абсолютно без препятствий, как будто вас и нет.

 

Астрономы задавались вопросом, могли бы нейтрино быть частью темной материи, но их невероятно малая масса и скорости, близкие к скорости света, делают это невозможным. Из-за своей ускользающей природы нейтрино легко игнорировать, но в последние годы ученые начали осознавать, что они могут дать новый взгляд на Вселенную. 400 лет астрономы изучали Вселенную в основном через свет — то есть фотоны, которые являются электромагнитным излучением, взаимодействующим через электромагнитные силы. В последнее десятилетие LIGO показал нам другой способ изучения Вселенной, используя гравитационные волны, которые дают данные о гравитации.

 

Чтобы засечь нейтрино, нужно много вещества. Обсерватория IceCube на Южном полюсе — это кубический километр льда. Лед здесь настолько чист и прозрачен, что свет может проходить сквозь него. Но если нейтрино взаимодействует с льдом, он вызывает «душ» частиц, которые движутся сквозь лед быстрее, чем скорость света в нем, вызывая черенковское излучение — световой эквивалент звукового удара. IceCube может реконструировать направление, откуда прилетели нейтрино, анализируя световые импульсы. В прошлом году IceCube представила первое фото неба, сделанное с помощью нейтрино, показав множество источников нейтрино, исходящих из галактического диска.

 

Но как можно создать нейтрино и как это может уничтожить ядерное оружие? Нейтрино можно производить через распад мюонов — тяжелых лептонов, нестабильных частиц с периодом полураспада всего несколько микросекунд. На первый взгляд это кажется невозможным, но благодаря релятивистскому замедлению времени мы можем «замедлить» их, разгоняя почти до скорости света. Ученые активно изучают возможность создания мюонного коллайдера, который мог бы быть новым крупным экспериментом в физике частиц.

 

Коллайдер мюонов может создать фактически фабрику нейтрино: мюоны распадаются, производя нейтрино, и благодаря релятивистским эффектам их можно фокусировать в узкий луч. Однако чтобы иметь достаточно энергии, чтобы разрушить ядерную боеголовку на другой стороне Земли, требуется энергия порядка 1000 тераэлектронвольт. Это позволит направить луч нейтрино через планету, где он вызовет «душ» адронов, способный разрушить ядерное оружие, не вызвав его взрыва.

 

Такая установка потребовала бы коллайдера длиной около 300 километров и вложений порядка 200 миллиардов долларов. Конечно, нейтрино не могут быть остановлены или отклонены электромагнитными полями, и возможно, единственная защита — это держать бомбы в постоянном движении. Хотя эта идея звучит как научная фантастика, создание такого оружия технически возможно.

 

Нейтрино не только потенциальное оружие, но и ключ к пониманию субатомного мира, и могут быть посланиями от дальних цивилизаций. В 2008 году ученый предположил, что цивилизация с мюонным коллайдером могла бы быть обнаружена через нейтрино, фиксируемые IceCube. Улучшенная обсерватория IceCube может помочь обнаружить такие сигналы на расстоянии до 20 световых лет.

 

Что же нам делать с этой идеей? По мере роста нашего знания возрастает и наша способность разрушать самих себя. Решение угрозы уничтожения не будет найдено в научной статье или изобретении. И для того, чтобы жить в мире, не боясь таких угроз, нам нужно не новое оружие, а изменения в наших отношениях друг с другом. 

 

Как сказал Карл Саган: «Каждый мыслящий человек боится ядерной войны, и каждая технологическая нация к ней готовится. Все знают, что это безумие, но у каждого государства есть оправдание».

Дэвид Киппинг