Переохолодження радіоактивних атомів може створити лазероподібний нейтрино-пучок, що потенційно відкриває новий шлях для вивчення цих невловимих частинок і навіть дозволяє створювати нові форми комунікації.
Щомиті потоки нейтрино проходять крізь наші тіла та об’єкти навколо нас, не залишаючи сліду. Менші за електрони та легші за фотони, ці привидоподібні частинки є найпоширенішими масивними частинками у Всесвіті.
Фізики з Массачусетського технологічного інституту представили концепцію першого у світі нейтринного лазера — унікального пристрою, що потенційно зможе генерувати сфокусовані пучки нейтрино з надзвичайною точністю. Нейтрино — елементарні частинки без електричного заряду, які практично не взаємодіють із речовиною, — завжди залишалися одними з найзагадковіших учасників мікросвіту. Їхня здатність проходити крізь товщу планет без суттєвого поглинання робить можливість їхнього керованого використання надзвичайно привабливою для науки та технологій.
Запропонована система передбачає створення щільного потоку збуджених атомних ядер, здатних колективно випромінювати нейтрино за принципом, схожим на лазерну емісію фотонів. Учені пропонують використати квантову синхронізацію цих ядер у спеціальних резонаторах, щоб досягти когерентності випромінювання. Такий підхід відкриває можливість точного контролю над фазою та напрямком випромінених нейтрино, чого ще ніколи не вдавалося досягти в експериментальних умовах.
Реалізація нейтринного лазера може кардинально змінити способи передачі інформації та дослідження глибинного складу Всесвіту. Оскільки нейтрино майже не поглинаються матерією, вони могли б стати ідеальними носіями сигналів на величезні відстані — навіть через товщу Землі або щільні космічні об’єкти. Крім того, керовані нейтринні пучки дали б змогу безпрецедентно точно вивчати фундаментальні взаємодії частинок і, можливо, пролити світло на природу темної матерії.
Хоча створення такого пристрою залишається поки що теоретичним завданням і вимагатиме технологій, які ще не існують, сама концепція стала важливим кроком у розвитку сучасної фізики. Ідея нейтринного лазера демонструє, як наукова думка продовжує розширювати межі можливого, відкриваючи нові горизонти для майбутніх досліджень елементарних частинок і квантових технологій.