Телескоп во льдах. Как на Южном полюсе рождалась новая астрономия. Марк Боуэн
античастицу. А поскольку именно эта форма бета-распада имеет место в ядерных реакторах, эти последние испускают античастицы, причем в больших количествах.
Нейтрон, меняющийся на протон в изначальной форме бета-распада. До начала распада нет никаких лептонов и никакого электрического заряда. После распада отрицательный заряд электрона компенсирует положительный заряд протона, электронное антинейтрино компенсирует и количество лептонов, и аромат (флейвор) электрона.
Теперь, на первый взгляд, может показаться, что предложенный Понтекорво метод выявления не должен был принимать во внимание наличие античастиц. В его схеме стабильное ядро хлора‑37, имевшее 17 протонов и 20 нейтронов, превращалось в радиоактивное ядро аргона‑37 с 18 протонами и 19 нейтронами: один нейтрон превратился в протон. При сохранении электрического заряда создание этого протона должно сопровождаться созданием электрона, а поскольку электрон представляет собой материю, а не антиматерию, то и частица, начавшая реакцию, также должна быть материей, а именно нейтрино. Поскольку Солнце излучает нейтрино, метод Понтекорво должен был регистрировать их. Однако именно здесь на сцене появляется запутанная гипотеза Этторе Майораны. Если великий инквизитор был прав, значит, нейтрино и антинейтрино идентичны, а метод Понтекорво должен регистрировать обе частицы.
В 1945 году, через несколько месяцев после окончания войны, семья Понтекорво переехала в Чок-Ривер, чтобы быть ближе к реакторному комплексу – новому месту работы отца семейства. Примерно в это же время три итальянских ученых, работавших над своими секретными проектами, рассказали Понтекорво потрясающие новости о мюоне, и интерес Понтекорво достиг своего апогея. «Эта частица показалась мне по-настоящему интригующей, – вспоминал он в Париже много лет спустя. – Я почувствовал дуновение антидогматического ветра и принялся задавать множество вопросов»113. Понтекорво вместе с канадским физиком Э. П. «Тэдом» Хинксом организовал в Чок-Ривер лабораторию по изучению космических лучей, и в течение следующих нескольких лет они сделали ряд открытий, которые позволили Понтекорво получить ответы на все его вопросы – и не только114.
В результате оказалось, что мюон представлял собой третий лептон. Он имел тот же заряд и тот же спин, что и электрон. На него таким же образом влияет слабое, а не сильное взаимодействие; фактически он имеет настолько много общего со своим более легким родственником, что его часто описывают как «тяжелый электрон». Мюон нестабилен, имеет срок жизни 2,2 миллионных секунды, а затем распадается на электрон и две другие частицы. Понтекорво правильно догадался, что на раннем этапе этой игры в процесс будут вовлечены нейтрино и антинейтрино, и это помогло ему сделать еще одну мудрую догадку: нейтрино должно иметь при себе некое «удостоверение», связанное либо с мюоном, либо с электроном. «Для людей, работавших с мюонами в прежние времена, – вспоминал он в Париже, – вопрос