Глава 230 - Реализуемость
Новорождённая частица — фотонное нейтрино — сочетала в себе настолько неуловимые свойства, что Ли Цинсун зашел в тупик.
Из-за огромного срока жизни протонов плотность фотонных нейтрино во Вселенной была еще ниже, чем у магнитных монополей. Чтобы поймать хотя бы одно такое нейтрино обычным путем, потребовалось бы возвести сотни тысяч гигантских станций.
Такой объём строительства был не под силу даже его развитой индустрии.
И опять вставал главный вопрос: как эту проблему решает любая другая цивилизация электрослабого уровня?
Они заведомо не могли построить сотни тысяч станций. У них просто не хватило бы ресурсов.
Значит, существовал иной метод. Метод, позволявший засечь фотонное нейтрино при минимальных затратах ресурсов.
Но какой?
Ли Цинсун погрузился в глубокие раздумья. Вместе с ним над этой загадкой бились лучшие умы ученых-чертёжников.
Время не стояло на месте. Теоретическая база Ли Цинсуна пополнялась каждый день. Мелкие открытия в смежных областях физики и математические прорывы нарастали, точно плоть на скелете его новой теории.
Но в разделе, посвященном распаду протонов, по-прежнему сияла слепящая пустота.
Не имея основы, бессмысленно было рассуждать о деталях.
Ли Цинсуну оставалось лишь методично продолжать работу, день за днем размышляя над сложнейшей физической головоломкой.
В фундаментальной науке не бывает коротких путей. Только упрямый, рутинный труд и постепенное накопление знаний способны в конечном счете привести к озарению.
И вот однажды внимание Ли Цинсуна привлёк скромный, на первый взгляд, прикладной прорыв.
Это не было фундаментальным открытием — скорее, успехом в узкой прикладной отрасли.
Речь шла о новом моделировании недр газовых гигантов. Используя свежие математические методы и возросшую мощность суперкомпьютеров, исследователи построили сверхточную модель процессов, протекающих в ядрах газовых планет. Модель с высокой точностью описывала конвекцию газов и распределение элементов в атмосфере.
Теперь Ли Цинсун мог с высочайшей точностью предсказывать погоду и штормы на газовых гигантах.
Казалось бы, какая связь между погодой на Юпитере и распадом протона?
Но именно эта работа подарила Ли Цинсуну гениальную вспышку озарения!
Он вдруг осознал: ядра газовых гигантов... представляют собой идеальную естественную лабораторию!
Типичный газовый гигант — вроде Солнечного Юпитера — состоит из четырех слоев: outer атмосфера, слой сверхкритического молекулярного водорода, слой жидкого металлического водорода и твердое ядро.
Внешняя атмосфера толщиной около тысячи километров плавно переходит вглубь, где температура и давление возрастают настолько, что водород превращается в сверхкритическую флюидную жидкость. Давление там превышает десять тысяч земных атмосфер, а температура достигает тысяч градусов.
Ещё глубже — на глубине около двадцати тысяч километров — водород снова меняет фазу.
Он превращается в жидкий металлический водород.
Из-за дикого давления и температуры электроны срываются со своих орбит, превращаясь в свободный «электронный газ». Водород приобретает свойства металла. Давление в этом слое в миллионы раз превышает земное, а температура зашкаливает за десять тысяч градусов.
А в самом центре лежит твердое ядро из железа, никеля и силикатов.
На ранних этапах формирования газовый гигант ничем не отличается от обычной каменистой планеты вроде Земли. Разница лишь в массе. Если масса мала, планета удерживает лишь тонкую атмосферу. Но если ядро превышает массу Земли в несколько раз, оно начинает стремительно сгребать окружающий газ, разрастаясь до размеров Юпитера.
И местом, идеальным для научных изысканий, Ли Цинсун посчитал именно слой жидкого металлического водорода!
Расчёты показали: именно там можно найти косвенные, но неопровержимые следы распада протонов!
И искать нужно не само фотонное нейтрино, а эффект от его рождения.
Слой жидкого металлического водорода находится под колоссальным сдавливающим напряжением.
Когда протон внутри этого слоя распадается, он превращается в фотонное нейтрино и мгновенно покидает планету.
Это похоже на то, как человек изо всех сил сжимает мощную стальную пружину, и эта пружина внезапно просто исчезает.
Человек с грохотом рухнет вперед, вызвав импульс — микроскопическую сейсмическую волну.
В обычных условиях эта волна ничтожно мала, ведь распад одного протона — событие редчайшее.
Но в системе Пегаса V432 имелось несколько газовых гигантов, и даже самый маленький из них превосходил Юпитер по массе в 1,2 раза!
Чудовищное давление в их недрах действовало как гигантский пресс, сжимающий «пружину» с неведомой силой.
Этот механизм должен был многократно усиливать микроскопические колебания от распада протонов!
По оценкам Ли Цинсуна, масса слоя жидкого металлического водорода на этой планете составляла 0,9 массы Юпитера, а число протонов в нем достигало 10^54 штук!
Если период жизни протона равен 10^37 лет...
То каждый год в этом слое должно распадаться около 10^17 протонов! Это примерно 3,2 миллиарда протонов в секунду!
В сверхсжатом металлическом водороде протоны работают как микроскопические распорки, удерживающие структуру.
И каждые три миллиарда двести миллионов раз в секунду одна из таких «распорок» бесследно исчезает. Окружающее вещество мгновенно схлопывается в микрообъёме, порождая волновой акустический шум — непрерывный сейсмический гул!
Но можно ли уловить этот гул? Можно ли по характеру этих микроскопических колебаний проанализировать сам процесс распада?
Ли Цинсун сомневался.
3,2 миллиарда протонов в секунду звучит внушительно. Но на деле их суммарная масса меньше массы одного-единственного вируса!
Способна ли исчезающая кроха материи породить «эхо», которое засекут приборы?
Интуиция подсказывала, что это почти невозможно. Но других идей не было — а значит, следовало проверить эту гипотезу на практике!