Фізики розробили експеримент із перетворення світла на матерію

Плазму можна змусити стикатися з фотонами і виділяти матерію, вважають автори моделювання, створеного для того, щоб вивчити практичне застосування знаменитого рівняння Ейнштейна E = mc^2. Результати свого дослідження вчені представили в журналі Physical Review Letters, пише Gizmodo.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Знамените рівняння Ейнштейна E = mc^2 встановлює зв'язок між енергією і масою. Згідно з цим рівнянням, енергія і маса еквівалентні, коли маса множиться на швидкість світла, піднесену в квадрат.

Фізики створили моделювання зіткнення фотонів, тобто частинок світла, за допомогою лазерів. Як показує результат дослідження, у результаті зіткнень створюються пари електронів і позитронів (античастинки електронів). Останні можна прискорити електричним полем лазера, щоб створити промінь позитронів.

Учені вважають, що результати їхнього моделювання можна продемонструвати під час реального експерименту. Такий експеримент можна провести за допомогою наявних нині лазерів, які мають достатню потужність.

Учені використовували моделювання для перевірки потенційних експериментальних установок і знайшли переконливу модель. Фотон-фотонний колайдер використовує процес Брейта-Вілера для виробництва матерії, тобто анігілює гамма-промені й утворюються електрон-позитронні пари.

Деякі найекстремальніші фізичні явища відбуваються у найвіддаленіших куточках космосу, коли народжуються і вмирають зірки. Учені припускають, що в ядрах нейтронних зірок, тобто об'єктів, які з'явилися після смерті масивної зірки, може відбуватися аналогічна динаміка, за допомогою якої частинки темної матерії можуть перетворюватися на фотони.

Нейтронні зірки, які дуже швидко обертаються, випускають гамма-випромінювання і мають сильне магнітне поле, називаються пульсарами. Їхнє середовище дозволяє створювати матерію зі світла, кажуть учені. Хоча складно спостерігати за пульсарами здалеку, фізики можуть спробувати змоделювати їх.

За словами авторів дослідження, їхня робота показує потенційний спосіб досліджувати таємниці Всесвіту в лабораторних умовах за допомогою наявних і майбутніх потужних лазерних установок.

Практичний експеримент може дати можливість зазирнути до складу Всесвіту, щоб зрозуміти далекі фізичні процеси, що відбуваються в космосі, тут, на Землі. Але щоб це сталося, насправді необхідно провести той самий експеримент.

Фокус уже писав про те, як у Всесвіті з'являється золото й уран і про те, що вчені зазирнули в космічну кузню. Дослідники точно описали те, що сталося під час зіткнення двох надщільних мертвих зірок.

Також Фокус писав про те, чому Всесвіт може бути голограмою. Існує твердження, яке може здатися правдивим, але поки немає доказів того, що воно відображає ту реальність, в якій ми живемо.