現(xiàn)代潛艇非常安靜，據(jù)說整艘導(dǎo)彈潛艇可以在海中經(jīng)過一個游泳者時不被注意，除非他用腳打他。進入幾十和幾百米的深度，它們變得聽不見，雷達也看不到：對于無線電信號，水生環(huán)境幾乎是不透明的。出于同樣的原因，與潛艇的通信仍然薄弱且有限。

只有頻率為幾赫茲、長度為數(shù)萬和數(shù)十萬公里的波浪才能在水中自由移動。然而，產(chǎn)生如此超長的無線電波需要巨大的能量，而每一個能夠使用極低頻的通信站都是一項極其復(fù)雜和昂貴的工程，這對大多數(shù)China來說要么不是很有必要，要么完全超出了他們的能力。據(jù)了解，此類系統(tǒng)僅由俄羅斯（宙斯）和美國（海員）潛艇使用。

同時，潛艇為了接收信號，必須拋出足夠長度的磁性天線并拖曳，降低其隱身性。這種連接的效率很低：在緩慢振蕩的波的幫助下，每分鐘只能傳輸不超過幾個數(shù)據(jù)位。

對于完全通信，您必須在極低頻率范圍內(nèi)使用較短的無線電波。它們能夠穿透大約 20m，允許潛水員呆在水下，將自己限制在較短的天線上，并將其吞吐量提高到 50bps 左右。不僅獨眼的無線電臺可以處理這種信號的發(fā)射，而且，例如，帶有長達數(shù)公里的拖曳天線電纜的專用指揮飛機。所有這些困難都源于電磁振蕩的本質(zhì)，并且原則上似乎無法克服。

新

科學(xué)家們并沒有放棄與水下航行器建立全新通信信道的嘗試，其中無線電信號的作用被分配給調(diào)制的中微子束。這些粒子不帶電荷，幾乎沒有任何重量，可以自由地穿過密度蕞大的介質(zhì)。人們經(jīng)常提到，中微子可以飛過一千光年厚的鉛層。此外，數(shù)公里的海洋深度對他們來說并不是障礙。中微子流從太陽，從遙遠的太空來到我們身邊，繼續(xù)他們的旅程，沒有注意到任何事情。只有蕞稀有的它們與原子核的粒子碰撞后，至少會留下一些它們來過的痕跡，在這種情況下，它們可以被檢測到。

獲得窄定向的中微子通量沒有特別困難：為此有同步加速器。通過加速質(zhì)子束并將其引導(dǎo)至目標(biāo)，您可以獲得介子、快速且壽命短的粒子的完整“陣雨”，它們會在幾分之一秒內(nèi)衰變，形成狹窄的準(zhǔn)直μ子中微子束. 這樣的發(fā)射器能夠?qū)⑿盘杺鬏數(shù)降厍虻娜魏尾糠郑恍柰ㄟ^它照射并每分鐘發(fā)送多達數(shù)十個字節(jié)。

接收和傳輸

捕獲中微子并不容易，但仍然可以從潛艇上檢測到流中的單個粒子。為此，可以用薄金屬化外殼覆蓋外殼，將其變成萬用表檢測器。更有希望為這艘船配備切倫科夫輻射傳感器，這些傳感器是由一些在水中飛行的中微子產(chǎn)生的。這種方法大大增加了接收“天線”的尺寸：可以從長達幾公里的距離檢測到耀斑，人工智能肯定有助于將所需信號與海洋的自然光噪聲隔離開來。

2012年，中微子的聯(lián)系在實踐中得到了證明。使用費米實驗室 NuMI 源，物理學(xué)家將信號傳輸?shù)轿挥?1 公里外的 MINERvA 探測器，并被 210 m 的巖石屏蔽。第壹個詞是“中微子”，以 0.1 比特/秒的速率傳輸它需要將近 2.5 個小時。“對于實際應(yīng)用，需要對發(fā)生器和探測器進行重大改進，”科學(xué)家總結(jié)道。

為了可靠讀取，中微子信號的傳輸必須重復(fù) 3454 次：平均每次傳輸僅記錄 0.81 個粒子。一連串高能質(zhì)子與碳目標(biāo) (1) 碰撞，形成一個完整的介子和介子“淋浴”。電磁場聚焦 (2) 粒子并將它們導(dǎo)向探測器。在途中，它們衰變 (3)，產(chǎn)生中微子；“額外”顆粒被切斷 (4) 或被致密的巖石 (5) 保留。

但即使取得了這樣的進展，中微子通信仍將是單向的——就像無線電臺或電視一樣。解決這個問題的唯一方法似乎是在潛艇上安裝一個真正的同步加速器，它自己的中微子——這是一項非常了不起的任務(wù)。但曾幾何時，船上的核反應(yīng)堆似乎是一件不可思議的事情。