Физики разработали эксперимент по превращению света в материю

AOinformНаука 28.12.2023 в 08:345070

Фото: Gizmodo

Данный эксперимент может быть наглядной демонстрацией знаменитого уравнения Альберта Эйнштейна E = mc^2.

Плазму можно заставить сталкиваться с фотонами и выделять материю, считают авторы моделирования, созданного для того, чтобы изучить практическое применение знаменитого уравнения Эйнштейна E = mc^2. Результаты своего исследования ученые представили в журнале Physical Review Letters, пишет Gizmodo.

Знаменитое уравнение Эйнштейна E = mc^2 устанавливает связь между энергией и массой. Согласно этому уравнению, энергия и масса эквивалентны, когда масса умножается на скорость света, возведенную в квадрат.

Физики создали моделирование столкновения фотонов, то есть частиц света, с помощью лазеров. Как показывает результат исследования, в результате столкновений создаются пары электронов и позитронов (античастицы электронов). Последние можно ускорить электрическим полем лазера, чтобы создать луч позитронов.

Ученые считают, что результаты их моделирование можно продемонстрировать во время реального эксперимента. Такой эксперимент можно провести с помощью существующих ныне лазеров, которые имеют достаточную мощность.

Ученые использовали моделирование для проверки потенциальных экспериментальных установок и нашли убедительную модель. Фотон-фотонный коллайдер использует процесс Брейта-Уилера для производства материи, то есть аннигилирует гамма-лучи и образуются электрон-позитронные пары.

Некоторые самые экстремальные физические явления происходят в отдаленных уголках космоса, когда рождаются и умирают звезды. Ученые предполагают, что в ядрах нейтронных звезд, то есть объектов, которые появились после смерти массивной звезды, может происходить аналогичная динамика, с помощью которой частицы темной материи могут превращаться в фотоны.

Нейтронные звезды, которые очень быстро вращаются, выпускают гамма-излучение и имеют сильное магнитное поле, называются пульсарами. Их среда позволяет создавать материю из света, говорят ученые. Хотя сложно наблюдать за пульсарами издалека, физики могут попытаться смоделировать их.

По словам авторов исследования, их работа показывает потенциальный способ исследовать тайны Вселенной в лабораторных условиях с помощью существующих и будущих мощных лазерных установок.

Практический эксперимент может дать возможность заглянуть в состав Вселенной, чтобы понять далекие физические процессы, происходящие в космосе, здесь, на Земле. Но чтобы это произошло, на самом деле необходимо провести тот самый эксперимент.