Фото: bnl.gov
Детектор STAR на колайдері релятивістських важких іонів RHIC
Нове дослідження продемонструвало давно передбачений процес генерації речовини безпосередньо зі світла
За допомогою детектора STAR у Брукхейвенській національній лабораторії Міненерго США фізики отримали переконливі докази двох фізичних явищ, передбачених більше 80 років тому: утворення речовини безпосередньо зі світла і того, що магнетизм може згинати поляризовані фотони у вакуумі. Результати дослідження були опубліковані в журналі Physical Review Letters, повідомляє
Eurekalert.
Суть відкриття в тому, що пари електронів і позитронів - частинки речовини і антиречовини - можуть бути створені безпосередньо шляхом зіткнення дуже енергійних фотонів, які представляють собою квантові "пакети" світла.
Це перетворення енергійного світла в матерію - прямий наслідок знаменитого рівняння Ейнштейна E = mc2, в якому говориться, що енергія і матерія, або маса взаємозамінні.
Ядерні реакції на Сонці і на атомних електростанціях регулярно перетворюють речовину в енергію. Тепер вчені перетворили світлову енергію назад у матерію безпосередньо за один крок.
Другий результат показує, що шлях світла, що проходить через магнітне поле у вакуумі, згинається по-різному в залежності від того, як це світло поляризоване. Таке залежне від поляризації відхилення, відоме як подвійне променезаломлення, відбувається, коли світло проходить через певні матеріали.
Обидва результати були отримані завдяки здатності детектора RHIC STAR вимірювати кутовий розподіл часток, що утворюються при ковзних зіткненнях іонів золота, що рухаються майже зі швидкістю світла.
У 1934 році, коли фізики Грегорі Брейт і Джон Віллер вперше описали гіпотетичну можливість зіткнення легких частинок з утворенням пар електронів і їх аналогів з антиречовини, відомих як позитрони, таких можливостей не існувало.