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
- Jeden nespokojený senior může zablokovat stavbu celého satelitního městečka o několika domech
- Kalifornie testuje autobusy s rychlostí 225 km/h. Pro svou zběsilou jízdu budou mít vlastní pruh na dálnici
- Některé České restaurace trestají nedojedená jídla poplatkem. Kdo nedojí, připlatí si
- Cyklistický airbag může být rozhodujícím prvkem pro záchranu života. Objevují se hlasy pro jeho povinné zavedení
- Ukrajina tak dlouho žádala USA o zbraně dlouhého doletu, až se je naučila vyrábět sama
- Psychologie říká, že lidé, kteří dosáhnou 70 let a uvědomí si, že je jejich děti již nepotřebují, mohou pociťovat hluboký dopad na své duševní zdraví
- Zpráva evropských úřadů potvrzuje: hrozny, jahody a pomeranče jsou ovoce nejvíce kontaminovány pesticidy
- Kbelík a mop mají své dny sečteny: odborníci na úklid sdílejí stejný názor a v roce 2026 se přiklánějí k jeho vylepšené verzi
- Blíží se úplné zatmění slunce: Dočkáme se ho v létě a bude to nádherná podívaná
- Je konec: Legendární švédská automobilka po 75 letech končí prodejem posledních vyrobených aut
