Ученые ищут ключ к этой загадке, и, возможно, он скрыт в нейтрино — частице, которая почти не взаимодействует с веществом. Нейтрино настолько неуловимы, что могут пролететь сквозь всю планету, не оставив следа. Но иногда, в редких случаях, они все же сталкиваются с чем-то , например, с молекулами воды. Такие столкновения вызывают голубое свечение, которое называют черенковским излучением. Именно его ищут ученые с помощью подводного телескопа KM3NeT.

KM3NeT — это огромная обсерватория на дне Средиземного моря. Она состоит из двух детекторов, один из которых, ORCA, находится у побережья Франции, на глубине около 2,5 километров. ORCA ловит нейтрино, которые прилетают из космоса. Но чтобы понять, как квантовая гравитация влияет на эти частицы, нужно не просто их обнаружить, а изучить их поведение.

Нейтрино обладают удивительным свойством: они могут менять свою «идентичность». Ученые называют это осцилляциями.

Например, нейтрино одного типа может превратиться в нейтрино другого типа.

Это происходит потому, что нейтрино — это не просто частица с одной массой, а смесь трех разных состояний. И пока эта смесь остается «когерентной», осцилляции происходят предсказуемо.

Но что, если квантовая гравитация нарушает эту когерентность? Это явление называют декогеренцией. Оно может подавить осцилляции нейтрино, и тогда их поведение станет менее предсказуемым.

Некоторые теории квантовой гравитации предполагают, что нейтрино взаимодействуют с окружающей средой, и это может влиять на их осцилляции, — объясняет Надя Лессинг, физик из Университета Валенсии.

Она и ее коллеги изучали данные, собранные детектором ORCA, чтобы найти признаки декогеренции. Но, к удивлению, ничего такого не обнаружили.

Это значит, что если квантовая гравитация и влияет на нейтрино, то ее эффекты слишком слабы, чтобы мы могли их заметить, — говорит Лессинг.

Это исследование не только установило новые пределы для возможных эффектов квантовой гравитации, но и указало направление для будущих экспериментов.

Обнаружение декогеренции стало бы огромным прорывом, — говорит Лессинг. — Пока что у нас нет прямых доказательств квантовой гравитации, но нейтрино могут стать ключом к ее пониманию.

Основные моменты:

• Нейтрино — это почти невидимые частицы, которые редко взаимодействуют с веществом.
• KM3NeT — подводный телескоп, который ловит нейтрино через их взаимодействие с водой.
• Нейтрино могут менять свою «идентичность» — это называется осцилляциями.
• Квантовая гравитация может нарушать эти осцилляции, вызывая декогеренцию.
• Пока что декогеренция не обнаружена, но работа открывает новые горизонты для исследований.

Ранее ученые увидели редкий процесс распада частиц.