А.Ю.Смирнов МОЯ РАБОТА С Г.Т.ЗАЦЕПИНЫМ

Идея Г.Т. «держать» теоретиков (в том числе и меня) в экспериментальном отделе была весьма нетривиальной. Дело в том, что теоретиков в отделе не любили. Теоретик определялся как субъект по недосмотру окончивший физфак, но не способный заниматься физикой (т.е. экспериментом). Признавались Эйнштейн, Нильс Бор, Ландау, Боголюбов. Свой же теоретик рассматривался как балласт на случай сокращения, его привилегией (в мою бытность) была общественная работа и овощные базы. Право голоса ущемлялось, премии и повышения считались актом милосердия.

В сущности идея Г.Т. была проста: воспитать своего теоретика – обучить его языку, понятному экспериментаторам. Такой теоретик, даже если сам ничего путного не придумает, сможет объяснить, что происходит в формальной науке. Надо признать, что эта идея оказалась весьма плодотворной. А происходило все примерно так: звонит Г.Т... Многое начинается именно со звонка. Днём в кабинете разговаривать с Г.Т. невозможно, поток «ходоков» иссякал редко: заглядывали, заскакивали, подписывали, звонили. Кстати, по телефону Г.Т. отвечал терпеливее. Часто, находясь в ФИАНе, я предпочитал звонить из вестибюля, а не идти наверх. Вечером (ближе к ужину), да по телефону – другое дело.

Итак, однажды в 1978 году, звонит Г.Т.:

– Алеша, у Вас как, всё в порядке ?

– Да, вроде, всё.

– Ну, так... Да, Алеша, вот тут был доклад N. Он говорит, что вероятность радиационного распада нейтрино пропорциональна, массе в кубе. Я думаю, это не так. Должна быть пятая степень. (Дальше шли физические соображения).

– Хорошо, Георгий Тимофеевич, я подумаю.

Я провёл расчёты по Стандартной Модели с правыми компонентами нейтрино и получил пятую степень. Г.Т. был удовлетворён.

Потом я рассмотрел, что будет с модификациями Стандартной Модели, в частности, в моделях с тяжёлыми заряженными лептонами и с заряженными скалярными бозонами. Вероятность распада может быть пропорциональна третьей степени. Это соответствует тому, что магнитный момент нейтрино не зависит от его массы. Г.Т. был не доволен:

-У безмассового нейтрино магнитный момент должен быть равен нулю. Если есть магнитный момент, должна быть и масса.

Я не согласился: речь шла о переходном магнитном моменте. И этот момент отличался от нуля, даже если обе компоненты нейтрино имели нулевые исходные («древесные») массы. Нейтрино может переходить в виртуальный скалярный бозон и тяжёлый лептон. В этом случае вместо массы нейтрино магнитный момент оказывается пропорциональным массе тяжёлого лептона.

Дискуссия несколько раз возобновлялась. Была она и на семинаре, когда я докладывал о наших результатах. И, как обычно, Г.Т. задавал вопросы по собственной работе. И даже после опубликования статьи мы возвращались к этой теме.

Отчасти Г.Т. был прав: если есть магнитный момент, то есть и масса. Даже если нет затравочной массы, она возникает в высших порядках теории возмущений. Позже было показано, что существует весьма общая (хотя и модельно зависимая) связь между магнитным моментом и радиационной массой нейтрино.

Из нашей работы я извлёк для себя следующий вывод: то, что нейтрино имеет большие (наблюдаемые) магнитные моменты – маловероятно. Нужны новые заряженные скалярные бозоны, возможно, нужны новые тяжёлые лептоны, и всё это представляется весьма спекулятивным. По этой причине я скептически относился и отношусь к обсуждаемому часто сильному влиянию магнитных полей на распространение солнечных нейтрино. Г.Т. – напротив, большой энтузиаст переворота спина нейтрино в магнитных полях Солнца и, как следствие, временных вариаций потоков солнечных нейтрино.

Г.Т. верит Дэвису - я вспоминаю нашу работу 1978 года. Вопрос до сих пор открыт: поиски магнитного момента нейтрино – одна из важнейших задач физики частиц.

Кстати, наша дискуссия с Г.Т. продолжалась недавно в Хельсинки на конференции «Нейтрино – 96», Г.Т. председательствовал, я делал обзорный доклад. И, разумеется, Г.Т. был недоволен моим пессимизмом в отношении магнитного момента.

В 1978 году мы обсуждали возможные проявления быстрого радиационного распада нейтрино. Мы рассмотрели возможность того, что быстрый радиационный распад нейтрино во внутренних областях коллапсирующей звезды является механизмом взрыва сверхновой. Это была моя вторая статья с Г.Т.

Наша следующая работа была написана в 1991 году. Звонит Г.Т. и, как обычно, без особого вступления:

- Алеша, а почему нейтрино от Z⁰ не могут осциллировать ? Вот тут Y делал доклад на сессии, он утверждает, что нейтрино, рождающиеся при распаде нейтрального промежуточного бозона, осциллировать не могут. Я думаю, это неверно. Вот если детектировать оба нейтрино (нейтрино и антинейтрино), осцилляции должны наблюдаться. Я начал рассуждать вслух, осциллируя между «да» и «нет» ...

Г.Т. прервал меня:

-Ну вот, вы подумайте, пожалуйста ...

Определённый ответ был готов через пару дней, и он подтверждал предположения Г.Т. Я решил написать статью позже, уже будучи в Валенсии, позвонил в Москву, Г.Т. дал согласие. Пришлось повозиться с некоторыми тонкими моментами. Уже после того, как основной результат был получен, я понял, что наша задача - по сути вариант парадокса Эйнштейна-Подольского-Розена для случая флеверного смешивания. Кстати, наше решение не содержит никаких парадоксов, коллапса волновых пакетов и т.д. Парадокс без парадокса.

Есть существенное различие случая нейтрино и К- (или В-) мезонов. Для нейтрино эффект определяется суммой расстояний от источника до детекторов, тогда как в классическом варианте эффект зависит от разности расстояний. С концептуальной точки зрения всё это очень интересно и красиво: чтобы наблюдать осцилляции, необходимо зафиксировать аромат состояния хотя бы в одной точке и это не обязательно точка рождения нейтрино.

Наш анализ даёт ответ на вопрос - какое состояние рождается при распаде Z-бозонов. Ответ прост, если лептонные числа сохраняются: независимо рождаются три нейтрино-антинейтринные пары. Но в случае смешивания нейтрино вопрос становится нетривиальным: рождается определенное когерентное состояние всех трёх пар.

Практически предлагаемый эксперимент с двумя детекторами кажется неосуществимым – слишком мала вероятность детектирования обоих нейтрино. И поскольку я не был приучен писать работу без возможного экспериментального выхода, я скромно послал статью в Modern Physics Letters. Кстати, мы отмечали, что аналогичное рассмотрение (без парадоксов) пригодно и для бозонов: К – bar К и В – bar В. Четырьмя годами позже задачу для В-мезонов решили Б.Кайзер и Л.Стодольский, не зная, видимо, о нашей работе.

У этой истории пока нет конца: проблемы, затронутые в наших статьях – массы, распад, осцилляции нейтрино – до сих пор являются одними из наиболее важных в физике частиц. Однако, сейчас в связи с серией новых нейтринных экспериментов появится, мне кажется, реальный план найти их решение.