По дороге к Эльбрусу сильный снегопад застал нас в Баксанском ущелье, в мрачном поселке-фантоме. Серые панельные дома терлись о подножия гор. Казалось, чуть подпрыгни — и дотянешься рукой до тяжелых облаков, нависших над ущельем. Тишину нарушал только шум горной реки. На ее противоположном берегу прямо в основание горы была врезана пара огромных металлических ворот, закрывающих вход в какие-то туннели. Над воротами одного из них была приделана стилизованная буква “М”: точно такую же (только размером поменьше) можно увидеть в столице над любой станцией метро.
Всю дорогу меня кормили рассказами о процветании Приэльбрусья в советские времена. Поэтому мысль о том, что в горе во времена могучего СССР зачем-то было прорыто метро, не показалась слишком идиотской.
— Зачем вам здесь метро? — поинтересовался у провожавшего нас местного балкарца.
— Так это не метро! Говорят, там, в глубине горы, какие-то нейтрино ловят. Но точно не знаю. Всю жизнь здесь живу, а ни разу в этих туннелях побывать не удалось.
В 1956 году физики открыли элементарную частицу — нейтрино. Эта частичка может “сообщить” информацию о самых отдаленных объектах Вселенной, которые нельзя изучать обычными астрономическими средствами. Именно изучение нейтрино поможет ответить на множество вопросов, не решенных в ХХ веке. Например, что такое “темное вещество” во Вселенной, которое не наблюдается, но составляет основную ее часть. Нейтринная астрофизика бурно развивается в последнее время и остается одной из немногих областей науки, где наша страна по-прежнему “впереди планеты всей”.
Наша страна обладает двумя уникальными установками для изучения этих частиц. Одна из них находится глубоко под землей в горах Кабардино-Балкарии — Баксанская нейтринная обсерватория. Корреспонденту “МК” удалось побывать на этом грандиозном, некогда засекреченном объекте.
Нейтрино подземелья
Таинственная лаборатория в недрах горы Адерчи возбуждала жуткое любопытство, воображение рисовало картины: город-фантом; туннели, ведущие в НИКУДА; старые ученые, доживающие свой век в холодных квартирах. Я почему-то был уверен, что никакие эксперименты внутри горы уже давно не проводятся — какие там нейтрино и какие ученые? Ловить им при их сегодняшней зарплате нечего.
Через Кабардино-Балкарское отделение Российской академии удалось договориться об организации “экскурсии” в “нейтринные подземелья”.
...В поселке Нейтрино меня встречали те самые ученые. Заведующий лабораторией Валерий Кузьминов и старший научный сотрудник Виктор Алексеенко стали моими проводниками по подземному сооружению, не имеющему аналогов в мире.
Подземную (вернее, подгорную) лабораторию начали строить в 1963 году. В скалу поочередно вгрызались бригады Бакинского, Минского и Московского метростроя. Трудно представить, сколько денег было затрачено на это подземное сооружение, еще труднее — каким образом удалось убедить далекое от физики Политбюро в необходимости создания этой лаборатории.
— Почему было выбрано Баксанское ущелье?
— Все просто. Доступность: дорога рядом, горы — ведь можно копать под землю, но чтобы уходить от фона космических лучей, надо углубиться на 2 км. Дешевле оказался способ прокопать в горе горизонтальный туннель. Плюс, наверное, еще один фактор — красивое место.
— А почему о нейтрино до сих пор известно ничтожно мало?
— Существование нейтрино было доказано в 1956 году на реакторах в опытах Райнеса. Существовало убеждение, что если идет какой-либо процесс, то должен соблюдаться баланс энергий. То есть энергия не может исчезнуть. А иногда наблюдалось исчезновение энергии. Поэтому пришлось предположить, что существует нечто — назвали его нейтрино, — которое улетает и уносит энергию. Оно не имеет массы, как будто не имеет заряда, поэтому оно очень трудно “обнаружаемо”.
Нейтрино тащит за собой очень много загадок. Поэтому хорошо было бы понять, сколько этих нейтрино, откуда они приходят, для чего они существуют. Может быть, удастся понять, в каких процессах они рождаются. Это поможет продвинуться в понимании структуры материи. Может быть, получить дополнительные источники энергии, да и в конце концов удовлетворить собственную любознательность.
— Простите за глупый вопрос: главное — его найти и зафиксировать?
— Главная задача — понять его природу. Если обнаруживается что-то не соответствующее представлениям человеческого разума, то как-то некомфортно себя чувствуешь.
Эта научно-популярная лекция была прочитана мне прямо перед входом в туннель. У ворот лежал огромный камень, смытый со склона горы во время дождя. По поводу его размеров у моих провожатых разгорелся небольшой спор, напомнивший мне анекдот: “Что такое “чистоплотность”? Это “чисто” масса на “чисто” объем”. В итоге сошлись на том, что камушек весит около 30 тонн.
Ученые поведали свой анекдот-легенду (горы вообще располагают к легендам): “Вы, наверное, обратили внимание, что туннелей, ведущих в глубь горы, два, а вот буква “М” красуется только над одним? А вот однажды, аккурат перед 8 Марта, ночью над вторым туннелем появилась светящаяся буква “Ж”... Наутро, правда, исчезла”.
Разговору изрядно мешал шум вентиляционной установки, просасывающей воздух через всю шахту. Когда мы открыли массивную дверь в тоннель, стало значительно тише...
— Мы вошли в подземную галерею, которая ведет к подземным установкам Баксанской нейтринной обсерватории, — рассказывал Кузьминов, удовлетворенный моим изумлением. — Самая дальняя лаборатория расположена на расстоянии 4 км от входа в гору. Параллельно друг другу идут две штольни 3- и 4-километровой длины соответственно — это сделано в целях безопасности на случай пожара, обрушения. Главная цель — уйти как можно глубже под землю, — продолжал мое просвещение Алексеенко. — Нейтрино — частичка очень высокой проникающей способности. Она может пройти через очень большое количество вещества. “Пробить” насквозь земной шарик. А другие частички этих препятствий преодолеть не могут. Зарываясь в гору, мы получаем своеобразный фильтр. И мы можем заметить нейтрино, идущие снизу вверх, то есть прошедшие весь земной шар.
— То есть нейтрино может пролезть везде, извините за столь ненаучное определение.
— Да, именно так. Благодаря своей проникающей способности эта частица может приносить информацию. Например, откуда она пришла: из очень глубоких и недоступных мест Вселенной или из глубины солнца. Она может рассказать о взрывах других звезд, активных процессах в ядрах галактик. Что там происходит. Нейтрино в принципе позволяет понять, что происходило в галактике 100 миллионов лет назад или на расстоянии 100 миллионов световых лет.
За разговором я и не заметил, как оказался в странном помещении размером примерно 30 на 30 метров, весь пол которого был уставлен черными цилиндрами. От каждого цилиндра тянулись проводки. Я попросил включить освещение поярче, но мне отказали: “Нежелательно включать свет, это будет мешать работе детекторов”.
— Всего таких цилиндров 578. В них находится керосин со специальными добавками. Проходя через детектор, заряженные частички начинают светиться. Фотоэлементы фиксируют свет, преобразовывают его в электрический сигнал и передают на обработку в компьютер.
— А сейчас все это работает?
— Все работает в постоянном режиме.
— Что можно назвать самым большим успехом в работе обсерватории?
— 1987 год. Произошла вспышка сверхновой звезды. В соседней галактике, в Большом Магеллановом Облаке, вспыхнула звезда, точнее, она взорвалась и исчезла. В результате вспышки этой звезды был выброшен огромный поток нейтрино, и мы зарегистрировали его.
Наш комплекс — это один из немногих оставшихся в России полигонов для научных экспериментов мирового масштаба.
— Влияют ли нейтрино на состояние человека? Это вообще “злые” частицы или “добрые”?
— Они нейтральные, индифферентные. В физике ничего злого и доброго нет. Злое и доброе — это порождение разума.
Солнце испускает огромное количество нейтрино. На квадратный сантиметр в секунду падает около 100 миллиардов нейтрино. Но они ничего с нами не делают, не разрушают тело и никак не нарушают жизнедеятельность. Солнце вообще очень мощный генератор нейтринных потоков. Одна из лабораторий в этом подземелье предназначена именно для регистрации солнечных потоков нейтрино.
За то время, что мы находились в обсерватории, ученые не позволили себе “давить жалость”. Хотя поводов для этого, судя по ветшающим коммуникациям подземных сооружений и нищенским зарплатам ученых, было хоть отбавляй. Из бюджета удается выбить денег лишь на поддержание комплекса в рабочем состоянии. О финансировании государством фундаментальных исследований никто и не мечтает: вся надежда на международные программы. Иностранные ученые проявляют огромный интерес к Баксанской обсерватории, ведь исследования, проводимые там, могут перевернуть традиционные представления об устройстве мира. Например, эксперимент по измерению потока солнечных нейтрино позволил безошибочно утверждать, что наши представления, объясняющие “работу” Солнца, неверны. Этот результат — одно из наиболее значительных достижений физики последнего десятилетия.
