Οι φυσικοί σχεδίασαν ένα πείραμα για να μετατρέψουν το φως σε ύλη

Το πλάσμα θα μπορούσε να τσακωθεί για να συγκρουστεί τα φωτόνια και να αποδοθεί ύλη, σύμφωνα με φυσικούς που έκαναν προσομοιώσεις για να εξερευνήσουν τις πρακτικές εφαρμογές μιας παγκοσμίου φήμης εξίσωσης.

Η εξίσωση που λειτουργεί εδώ είναι το E = mc^2 του Αϊνστάιν, το οποίο καθιερώνει μια σχέση μεταξύ ενέργειας και μάζας. Συγκεκριμένα, η εξίσωση υποστηρίζει ότι η ενέργεια και η μάζα είναι ισοδύναμες όταν η τελευταία πολλαπλασιάζεται με την ταχύτητα του φωτός, στο τετράγωνο.

Μια ομάδα με επικεφαλής

επιστήμονες

στο Πανεπιστήμιο της Οσάκα και στο UC του Σαν Ντιέγκο προσομοίωσαν πρόσφατα τις συγκρούσεις φωτονίων χρησιμοποιώντας λέιζερ. Τα αποτελέσματά τους υποδηλώνουν ότι οι συγκρούσεις θα έδιναν ζεύγη ηλεκτρονίων και ποζιτρονίων. Τα ποζιτρόνια – το αντισωματίδιο του ηλεκτρονίου – θα μπορούσαν στη συνέχεια να επιταχυνθούν από το ηλεκτρικό πεδίο του λέιζερ για να παραχθεί μια δέσμη ποζιτρονίων. Τα αποτελέσματά τους είναι


δημοσίευσε


στο Physical Review Letters.

«Πιστεύουμε ότι η πρότασή μας είναι πειραματικά εφικτή και ανυπομονούμε για

εφαρμογή

στον πραγματικό κόσμο», δήλωσε ο Alexey Arefiev, φυσικός στο UC San Diego και συν-συγγραφέας της εργασίας, σε ένα Πανεπιστήμιο της Οσάκα.


ελευθέρωση


.

Η πειραματική ρύθμιση είναι δυνατή, προστέθηκε η έκδοση, σε εν

τάσεις

λέιζερ που υπάρχουν αυτή τη στιγμή. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν προσομοιώσεις για να δοκιμάσουν πιθανές πειραματικές ρυθμίσεις και βρήκαν μια συναρπαστική. Ο επιταχυντής φωτονίων-φωτονίων χρησιμοποιεί τη διαδικασία Breit-Wheeler για την παραγωγή ύλης, που σημαίνει ότι εξαφανίζει τις ακτίνες γάμμα για να παράγει ζεύγη ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων.

Κάποια ακραία φυσική—μέρη όπου γεννιούνται και πεθαίνουν τα αστέρια και πού


ο χρόνος σταματά


— υπάρχουν στα μακρινά σημεία του σύμπαντος. Το 2021, μια διαφορετική ομάδα ερευνητών πρότεινε ότι οι πυρήνες των άστρων νετρονίων, εξαιρετικά πυκνά τελικά στάδια της αστρικής ζωής, θα μπορούσαν να είναι ένας τόπος για μια παρόμοια δυναμική, με την οποία

τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης θα μπορούσαν να μετατραπούν σε φωτόνια

.

Τα περιστρεφόμενα αστέρια νετρονίων ονομάζονται πάλσαρ και το περιβάλλον υψηλής ενέργειας τους είναι όπου μπορεί να δημιουργηθεί ύλη από το φως. Τα πάλσαρ μπορούν να περιστρέφονται χιλιάδες φορές το δευτερόλεπτο, να εκπέμπουν ακτίνες γάμμα και να έχουν μερικά από τα ισχυρότερα γνωστά μαγνητικά πεδία,


σύμφωνα με τη NASA


.

Τα πάλσαρ είναι επίσης χρήσιμα εργαλεία για τη μέτρηση των βαρυτικών κυμάτων στο διάστημα. Νωρίτερα φέτος,

βρέθηκαν πέντε διαφορετικές συνεργασίες συστοιχιών χρονισμού πάλσαρ

αυτό που υποψιάζονται είναι η πρώτη ματιά στο υπόβαθρο των βαρυτικών κυμάτων—βασικά, το συνεχές βουητό των βαρυτικών κυμάτων που κυματίζουν τον χωρόχρονο σε σχεδόν αν

επα

ίσθητο επίπεδο.

Αν και είναι δύσκολο να παρατηρήσουμε τα μέσα και έξω από τα πάλσαρ από μακριά, οι φυσικοί μπορούν να προσπαθήσουν να τα προσομοιώσουν.

«Αυτή η έρευνα δείχνει έναν πιθανό τρόπο εξερεύνησης των μυστηρίων του σύμπαντος σε εργαστηριακό περιβάλλον», δήλωσε ο Vyacheslav Lukin, διευθυντής προγράμματος στο Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών, το οποίο υποστήριξε την πρόσφατη έρευνα. «Οι μελλοντικές δυνατότητες στις εγκαταστάσεις λέιζερ υψηλής ισχύος του σήμερα και του αύριο έγιναν ακόμα πιο ενδιαφέρουσες».

Το πείραμα θα μπορούσε να προσφέρει έναν τρόπο να κοιτάξουμε τη σύνθεση του σύμπαντος, φέρνοντας κάποια μακρινή φυσική πολύ πιο κοντά στο σπίτι. Αλλά για να συμβεί αυτό, θα πρέπει πραγματικά να κατασκευαστεί ένα πείραμα.

Περισσότερο:

Αυτό το ραδιόφωνο της σκοτεινής ύλης θα μπορούσε να συντονιστεί σε νέα φυσική