Семьдесят лет назад физики Клайд Коуэн и Фредерик Рейнс собрали детектор весом в 10 тонн, обложили его толстым слоем свинца и мокрыми мешками с песком, а затем установили рядом с мощным ядерным реактором на заводе в Южной Каролине. Эксперимент назвали «Проект Полтергейст» — они охотились за призраком.
Ещё за четверть века до этого учёные заметили, что при бета-распаде пропадает часть энергии. Объяснить это физика не могла. В 1930 году австриец Вольфганг Паули предложил радикальное решение: невидимую частицу, которая уносит эту энергию. «Я совершил ужасную вещь, — сказал он другу. — Я постулировал частицу, которую невозможно обнаружить». Её назвали нейтрино. Почти без массы и заряда, она проходит сквозь Землю и всё живое практически беспрепятственно.
Тем не менее в июне 1956 года Коуэн и Рейнс отправили Паули телеграмму: «Мы счастливы сообщить, что определённо обнаружили нейтрино». После этого встал новый вопрос: если ядерные реакции порождают нейтрино, можно ли с их помощью заглянуть внутрь звёзд, включая Солнце? Проблема была в том, как поймать частицу, которая почти ни с чем не сталкивается. Ответ: нужна огромная масса вещества и надёжная защита от других излучений. Учёные начали строить самые большие, глубокие и необычные ловушки в истории науки.
В 1960-х Рэймонд Дэвис-младший из Brookhaven National Laboratory установил бак на глубине 1,5 км в шахте Хоумстэйк в Южной Дакоте и заполнил его 400 000 литров хлорсодержащей жидкости. Когда нейтрино сталкивалось с ядром хлора, получался радиоактивный аргон, который можно было подсчитать. За 25 лет эксперимент нашёл лишь треть нейтрино от Солнца — это стало проблемой солнечных нейтрино. Разгадка пришла через десятилетия с помощью ещё более массивных детекторов. Японец Масатоси Кошиба построил Kamiokande — 3 миллиона литров сверхчистой воды. Иногда нейтрино взаимодействовали с ядрами воды, порождая электроны, которые вызывали вспышки черенковского света. Kamiokande подтвердил нехватку, а Super-Kamiokande и канадский Sudbury Neutrino Observatory объяснили несостыковку. Нейтрино бывают трёх «вкусов» и могут переключаться между ними. Для этого им нужна масса — то, что физика до сих пор не умеет предсказывать.
Новые детекторы продолжают традицию. IceCube под Южным полюсом использует антарктический лёд, составил карту Млечного Пути в нейтрино и отследил космические частицы до активных галактик. KM3NET на дне Средиземного моря зарегистрировал самое энергичное нейтрино — его источник неизвестен. Китайский JUNO, запущенный в 2025 году, уже в июне 2026 года дал самые точные измерения нейтринных осцилляций. Hyper-K в Японии и DUNE в США заработают к концу десятилетия. Вывод за семь десятилетий один: думай масштабно, уходи глубоко и запасайся терпением.