Mokslininkai pirmą kartą panaudojo neutrinus, fundamentaliąsias daleles, reguliariai skrodžiančias Žemę, pasiųsti žinutei per gruntą.
Tyrėjus jau ilgą laiką domino neutrinų komunikacijos galimybės, nes šios dalelės gali lengvai keliauti per medžiagą, taip pat ir planetą, nesustodamos, nesulėtėdamos ir nenukrypdamos, rašo LiveScience.com.
Neutrinai – tai ypač mažos dalelės, beveik neturinčios masės ir neutralaus krūvio. Taigi jos nepasiduoda elektromagnetinėms jėgoms ir labai silpnai reaguoja į trauką. Jos beveik niekada nesusiduria su kitomis dalelėmis, dažniausiai praskriedamos tiesiai pro atomus, kurie sudaro medžiagą.
Dabar mokslininkams pavyko pasitelkti neutrinus tam, kad pasiųstų žinutę iš vienos vietos į kitą – dalelių binariniu kodu paraidžiui perduotų žodį „neutrinas“.
Tam tyrėjai panaudojo „NuMI“ dalelių greitintuvą, esantį „Fermi“ nacionalinėje greitintuvo laboratorijoje Batavoje, Ilinojuje. Jie sukūrė neutrinų srautus, kurie atsiranda tuomet, kai greitėjantys protonai atsitrenkia į anglies atomų sienelę.
Tuomet mokslininkai šį srautą pasiuntė į neutrinų detektorių, esantį už maždaug 1 kilometro ir įrengto dideliame urve.
Kadangi neutrinai retai sąveikauja su kitomis dalelėmis, juos ypač sunku aptikti. Detektoriuje, pavadintame „Minerva“, yra skirtingų medžiagų, tarp kurių – anglis, švinas ir geležis, sluoksniai. Neutrinams pro jį keliaujant, retkarčiais neutrinai kaktomuša susiduria su vienu iš šių atomų, sukurdami kitas daleles, kurias detektorius pastebi.
„Tikimybė, kad tai nutiks, yra labai maža, tačiau jei detektoriuje yra pakankamai didelė masė, tai nutiks pakankamai dažnai, kad būtų galima užfiksuoti signalą. Tik vienas iš 10 mlrd. neutrinų sukuria įvykį“, – teigė tyrimo autorius Danas Stancilas, elektros inžinierius iš Šiaurės Karolinos valstijos universiteto.
Neutrinų srautai paprastai keliauja pulsais, po vieną kas 2,2 sekundės. Norėdami gauti vienetą, mokslininkai įjungė neutrinų srautą ir leido jam siųsti signalus detektoriui. Norėdami gauti nulį, jie sustabdė srautą ir pulsas pradingo. Taip jiems pavyko sudėti žodį „neutrinas“ taip, kad jį galėtų perskaityti su detektoriumi dirbantys mokslininkai.
Nors tai dar tik pirmas žingsnis, D. Stancilas teigia, kad šią technologiją būtų galima naudoti tokiais atvejais, kai įprasti informacijos perdavimo būdai neveikia.
Pavyzdžiui, anot mokslininko, „beveik neįmanoma ir labai nepraktiška komunikuoti su povandeniniu laivu, kai jis yra labai giliai. Jūros vanduo turi elektros laidumo, tad dėl to radijo bangos labai giliai neprasiskverbia“.
Molekulės vandenyje aplink povandeninį laivą potencialiai galėtų atstoti neutrinų detektorių. Kadangi neutrinams sukurti šiuo metu reikia galingo dalelių greitintuvo, povandeninis laivas galėtų žinutes tik gauti, o ne siųsti.
Pasak D. Stancilo, neutrinų komunikacijos prietaisas taip pat galėtų būti atsargos planas, jei katastrofa sunaikintų visą infrastruktūrą.
„Iš principo, būtų galima turėti tiesinę komunikaciją tiesiai pro Žemės centrą nenaudojant nei palydovų, nei laidų. Įsivaizduoju, kad gali būti tam tikrų strateginių situacijų, kai tai galėtų būti labai naudinga“, – kalbėjo D. Stancilas.
Tačiau neutrinų komunikacijai dar trūksta daug, kad ji būtų praktiška, pripažįsta mokslininkas. Tam ne tik reikia dalelių greitintuvų – šias sistemas varžytų ir tai, kad signalo intensyvumas mažėja didėjant atstumui, taigi reikėtų daug tankesnio srauto, nei įmanomas dabar, kad žinutę būtų galima nusiųsti labai toli. O neutrinų detektoriai taip pat yra labai sudėtingi, taigi kuriant naudojamą komunikacijos prietaisą juos reikėtų supaprastinti.
