Ученые смоделировать нечто невероятное — создание материи из лазерного луча

Команда, возглавляемая исследователями из Университета Осаки и Калифорнийского университета в Сан-Диего, использовала моделирование, чтобы продемонстрировать, как можно экспериментально производить материю исключительно из света, что в будущем может помочь проверить давние теории о составе Вселенной.

Ученые смоделировать нечто невероятное — создание материи из лазерного луча

Одним из выдающихся предсказаний квантовой физики является возможность генерации материи из света, а именно из фотонов. Астрономические объекты, известные как пульсары, предоставляют подтверждение этой теории, демонстрируя, что материя может возникнуть из света. Исследование, опубликованное в Physical Review Letters, представляет собой моделирование условий, при которых столкновение фотонов с фотонами становится возможным, исключительно с использованием лазеров. Это предоставляет перспективы для дальнейшего тестирования основных принципов квантовой физики и состава Вселенной.

Исследователи из Университета Осаки создали модель, в которой лазеры могут способствовать столкновению фотонов, что теоретически представляет собой фундаментальный механизм формирования материи. Лазеры, доступные в настоящее время, обеспечивают простоту и доступность в экспериментах, что делает этот метод перспективным кандидатом для будущих экспериментов.

Теоретически, столкновение фотонов важно для формирования материи в соответствии с уравнением Эйнштейна E=mc². Исследователи представили возможность создания материи из света, используя высокоскоростное ускорение ионов металлов при столкновениях друг с другом. Однако, из-за необходимости высокой мощности лазеров, экспериментальное достижение этого в современных лабораториях с использованием только лазерного света представляется сложной задачей.

Моделирование процесса стало шагом к возможному экспериментальному прорыву, предоставляя понимание того, как можно достичь подобного явления в лаборатории. Специалисты считают, что экспериментальная реализация этой техники станет возможной в ближайшем будущем. Руководитель исследования, доктор Сугимото, объясняет, что при воздействии интенсивных лазерных полей плотная плазма может организоваться в фотон-фотонный коллайдер, обладающий высокой плотностью гамма-лучей.

В результате столкновений фотонов в этом коллайдере формируются электрон-позитронные пары, а позитроны ускоряются плазменным электрическим полем, созданным лазером. Таким образом, происходит генерация потока позитронов. Это моделирование предоставляет первый взгляд на ускорение позитронов в условиях линейного процесса Брейта-Уиллера при релятивистских скоростях. Ученые надеются на практическую реализацию этой техники в ближайшее время, что, возможно, откроет новые горизонты в изучении состава Вселенной и фундаментальных принципов физики.

Читайте также

Ученые ТПУ синтезировали 6 новых молекул против рака

Ученые ТПУ синтезировали 6 новых молекул против рака

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Частицы топлива из Чернобыля сохранили структуру спустя 40 лет после аварии

Частицы топлива из Чернобыля сохранили структуру спустя 40 лет после аварии

Ритм дыхания действительно влияет на принятие решений

Ритм дыхания действительно влияет на принятие решений

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Смоделирован квантовый механизм передачи информации в клетке

Смоделирован квантовый механизм передачи информации в клетке

Размер кристалла помог предсказать магнитные свойства сложных материалов

Размер кристалла помог предсказать магнитные свойства сложных материалов

Физики создали трехмерный свет и получили квантовые состояния, ранее доступные только в теории

Физики создали трехмерный свет и получили квантовые состояния, ранее доступные только в теории

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

NASA показало марсианский рассвет: Curiosity снял горные хребты на склонах горы Шарп

NASA показало марсианский рассвет: Curiosity снял горные хребты на склонах горы Шарп

BMW представила iX3 M60 xDrive: 612 л.с., разгон до сотни за 3,9 секунды и запас хода 755 км

BMW представила iX3 M60 xDrive: 612 л.с., разгон до сотни за 3,9 секунды и запас хода 755 км

DARPA начала испытания квантовых компьютеров, которые должны стать практически полезными к 2033 году

DARPA начала испытания квантовых компьютеров, которые должны стать практически полезными к 2033 году

Астрономы обнаружили рекордный радиовсплеск, летевший к Земле 11 миллиардов лет

Астрономы обнаружили рекордный радиовсплеск, летевший к Земле 11 миллиардов лет