«Быть вторым – это ничто». Ученые Китая приблизились к разгадке тайн Вселенной и обогнали США

В пещере глубоко под землёй на юге страны китайские учёные спешно дорабатывают 600-тонную сферу, которая может раскрыть величайшие тайны Вселенной и укрепить статус Китая как научной сверхдержавы.

12-этажный акриловый шар, покрытый стальными листами, - это ключевой элемент подземной нейтринной обсерватории Цзянмэнь. Обсерватория стоимостью $300 млн предназначена для обнаружения субатомных частиц, известных как нейтрино, которые движутся со скоростью, близкой к скорости света.

Нейтрино еще называют частицами-призраками, которые практически не имеют массы и электрического заряда и миллиардами проходят через человеческое тело каждую секунду. Изучая массу нейтрино, учёные надеются получить новые сведения о Большом взрыве и о том, насколько быстро расширяется наша Вселенная.

Цзянмэнь должен начать сбор данных в августе 2025 года, после примерно 10 лет строительства.

Это не просто выведен, а буквально вытолкнет Китай вперёд в глобальной научной гонке по составлению карты так называемых Ожидается, что японская нейтринная обсерватория Hyper-Kamiokande начнёт сбор данных не раньше 2027 года, а глубоководная нейтринная ловушка в США - в 2030-х годах. А до этого доминировать в изучении Вселенной будут китайцы.

- В науке важнее всего быть первым, - говорит в интервью Bloomberg Ван Ифань, руководитель проекта и директор Института физики высоких энергий Китайской академии наук. - Быть вторым - это ничто».

Подземная нейтринная обсерватория находится в городе Кайпин в провинции Гуандун. От поверхности земли нужно ехать 15 минут на канатной дороге по крутому туннелю. Шар находится на глубине около 700 метров под поверхностью, так что слои горных пород могут блокировать космические лучи, которые могли бы помешать эксперименту.

Основная задача гигантской обсерватории - обнаруживать и измерять массу нейтрино, испускаемых двумя атомными электростанциями, расположенными в 53 км от Цзянмэня. Установка также будет наблюдать солнечные нейтрино, испускаемые Солнцем, геонейтрино, испускаемые Землёй, и атмосферные нейтрино, испускаемые воздухом.

Полая сфера закреплена на стальной раме в центре цилиндрического резервуара глубиной 44 метра и будет погружена в воду. Затем резервуар заполнят 20 тысячами тонн жидкого сцинтиллятора - материала, который преобразует различные виды высокоэнергетического излучения в свет. Эта специальная жидкость будет мерцать, когда через нее проходят нейтрино. В обсерватории установлены фотоумножители, которые усилят мерцание. Затем его можно будет зафиксировать и изучить.

Ученые надеются узнать больше о массе нейтрино и о том, как они меняют свои свойства по мере прохождения через разные субстанции. Цзянмэнь создан на основе эксперимента по изучению нейтрино в реакторе Дайя-Бэй, расположенного примерно в 45 км от китайского мегаполиса Шэньчжэнь. Эксперимент начал собирать данные в конце 2011 года, это было крупнейшее фундаментальное исследование, проведённое совместно США и Китаем.

Более 700 учёных из 74 учреждений почти в 20 странах и регионах, включая Францию, Италию, Россию и Германию, сообща работали над проектом Цзянмэнь. Однако участие США в этом проекте значительно меньше, чем в эксперименте Дайя-Бэй, поскольку антикитайские санкции подрывают интерес американцев. Американские учёные и исследователи продолжают участвовать в проекте, но, по словам Ван Ифаня, Министерство энергетики США в одностороннем порядке сократило его финансирование.

В 1979 году, когда Китай благодаря Дэн Сяопину открылся остальному миру, две страны подписали соглашение о сотрудничестве в области науки и технологий. Оно положило начало более чем сорокалетнему сотрудничеству. Кульминацией стало создание при администрации Барака Обамы американо-китайского центра исследований в области чистой энергетики, который послужил основой для сотрудничества в области климата. Соглашение 1979 года утратило силу в конце августа.

Во время пресс-тура в октябре китайские исследователи выразили сожаление по поводу политизации США фундаментальной науки. Китайские ученые больше не могут свободно путешествовать, чтобы встречаться со своими коллегами из США. Даже корифеям китайской науки отказывают в выдаче американских виз. Впрочем, все это подстегивает развитие науки в самом Китае.

Джейкоб Дрейер, который пишет о Китае и науке для Springer Nature, сказал, что усилия администрации Джо Байдена по ограничению развития Китая в области полупроводников и искусственного интеллекта дали Пекину «то, в чём он больше всего нуждается, - психологический стимул».

Глава Китая Си Цзиньпин призвал страну ускорить фундаментальные научные исследования, чтобы стать независимой в критически важных технологиях. Президент, который сам изучал химическую инженерию в знаменитом Университете Цинхуа, убежден: наука станет движущей силой экономического роста Китая в будущем.