Američtí fyzici poprvé vytvořili hmotu z virtuálního světla
Sledovat v Google Zprávách
Fyzici z Brookhavenské národní laboratoře v New Yorku tvrdí, že se jim podařilo vytvořit hmotu ze světla, píše portál Live Science.
Domnívají se, že našli řešení Breit-Wheelerova procesu z roku 1934, podle něhož by měli být schopni srážkou dvou dostatečně energetických fotonů vytvořit hmotu v podobě elektronu a jeho protikladu, pozitronu.
Vytváření hmoty ze světla pomocí Einsteinovy rovnice
Breit-Wheelerův proces z roku 1934 vychází ze slavné Einsteinovy rovnice E=mc2, která říká, že energie a hmota jsou „zaměnitelné“. Přeměna fotonů (které nemají hmotnost) na hmotu je důsledkem předpovězeným Einsteinovou rovnicí.
Obtížnost pozorování procesu, který Breit a Wheeler vytušil v roce 1934, spočívá ve srážce vysoce energetických fotonů produkovaných gama lasery, které dosud nebyly zkonstruovány. Jiné experimenty ukázaly, že hmota může vzniknout z několika fotonů, ale věda zatím nebyla schopna pozorovat vznik hmoty ze srážky pouhých dvou fotonů.
Fyzikové v Brookhavenské národní laboratoři využili relativistický urychlovač těžkých iontů (RHIC) k praktickému využití poznatku, který Breit a Wheeler popsali v roce 1934, kdy ještě zdaleka neuvažovali o existenci gama laserů – lasery totiž ještě nebyly vynalezeny, ale domnívali se, že je možné přimět těžké ionty ke srážkám.
Mraky virtuálních fotonů se srážejí
Urychlení nabitého těžkého iontu na velmi vysokou rychlost (v případě experimentu iontu zlata) vytváří silné magnetické pole, které spirálovitě obklopuje částici a v němž se nachází hrstka virtuálních fotonů, jako by se jednalo o oblak obklopující ion.
Pak je třeba vstoupit do vesmíru virtuálních částic, které jsou dočasné a je třeba je chápat jako „poruchy“ v polích, která existují mezi reálnými částicemi.
Když se ionty urychlené výzkumníky střetly, mračna virtuálních fotonů se pohybovala tak rychle, že měla vlastnosti skutečných fotonů, a když se mračna srazila, vznikl pár elektron-pozitron, který vědci dokázali detekovat.
Aby však bylo možné tuto událost prohlásit za pozorování Breit-Wheelerova procesu, bylo nutné zajistit, aby se virtuální fotony v mracích chovaly stejně jako ty skutečné. Fyzici tedy detekovali a analyzovali emisní úhly 6 085 párů elektron-pozitron, které vznikly při jejich experimentu.
Zjistili, že vedlejší produkty virtuálních částic mají stejné emisní úhly jako vedlejší produkty skutečných částic. Změřili také rozložení energie a hmotnosti systémů a zjistili, že odpovídá teoretickým výpočtům skutečných fotonů.
Zdroj: Live Science
Nejnovější články
- Byt dostanete, až zaplatíte dluh po předchozím nájemci: obyvatelé měst kritizují kontroverzní způsob rozdělování obecního bydlení
- Marian Jurečka: Vláda blokuje továrnu na čipy za 43 miliard korun. Firma musí propustit stovky lidí
- Mladí Češi netouží po práci v korporátu a životě s hypotékou. Cestování a Instagram jim vydělávají statisíce měsíčně
- Muž dostal pokutu od revizora, přestože si správně koupil před vstupem do metra jízdenku přes mobilní telefon
- Prahu čeká komplikovaná uzavírka kvůli stavbě metra. Důležitá silnice bude uzavřena až do června 2027
- Rodič má právo zůstat s dítětem v nemocnici až do jeho 18 let. V některých případech dostane ubytování i stravu zdarma
- Od ledna 2027 si platově přilepší zejména uklízečky a kuchařky. Minimální mzda se v příštích letech přiblíží 30 tisícům korun
- Alza platí za umístění výdejního boxu tisíce korun měsíčně. Pro vlastníky nemovitostí se z toho stává zajímavý přivýdělek
- Lyžařský areál kousek od Prahy tento víkend slavnostně zahajuje lyžařskou sezonu. Těšit se můžete na dlouhé sjezdovky i dostatek sněhu
- Do konce roku můžete získat tisíce korun od zdravotní pojišťovny. Na vyřízení všech dokumentů ale máte už jen pár týdnů
