«Снежковая камера» помогла охладить воду для поиска темной материи
Исследователи из Государственного университета Нью-Йорка в Олблани проверили, могут ли субатомные частицы, вроде темной материи, запускать замерзание переохлажденной воды.
На работу Мэтью Шидагиса вдохновили видео на YouTube, где люди ударом по бутылке заставляли переохлажденную воду замерзать, сообщает eurekalert.org. Впоследствии специалист видел эту концепцию и в мультфильме «Холодное сердце». Специалист представит результаты работы на апрельской встрече Американского физического общества в Денвере.
«Мотивацией для проекта стал поиск темной материи. Мы уверены, что она существует, так как можем наблюдать непрямые гравитационные явления, провоцируемые веществом, — сказал автор. – Материя составляет значительную долю вселенной, но мы пока не нашли способ подтвердить ее наличие в лабораторных условиях».
Чистая вода в достаточно гладкой емкости может охладиться ниже 0°С без замерзания. Также она нагревается выше точки кипения. Жидкость оказывается в состоянии метастабильности. Любое воздействие ведет к смене состояния – в данном случае, кристаллизации.
«Это – не обычное замерзание. Вместо льда формируется белый снег, — объяснил Шидагис. – В лаборатории мы охладили жидкость до -20°С без добавления примесей».
Ученые показали, что некоторые виды частиц, ударяя воду, могут субатомно провоцировать кристаллизацию. Используя сверхохлажденную жидкость, исследователи создали детектор, названный «снежковой камерой».
«Опыты показали, что замерзание вызывают нейтроны, но не гамма лучи. Так как это базовое исследование, ни разу не проводимое ранее, гарантий успеха не было. Мы просто решили попробовать подход. В результате был получен новый датчик не только фундаментальных частиц, но и, потенциально, темной материи. Считается, что она излучает нейтроны», — сказал Шидагис.
Авторы уверены в большом потенциале открытия. Так, оно может использоваться при выявлении ядерного оружия в грузе, изучении принципов формирования облаков и способности некоторых видов к гибернации.
