Mokslininkai atrado būdą šviesą paversti materija

Londono Imperatoriškojo koledžo mokslininkai atrado būdą, kuriuo pasinaudojus šviesą galima paversti materija – tokiu būdu priartėta prie užduoties, teoriškai aprašytos dar prieš 80 metų, realizavimo.

Toji teorija, 1934 metais aprašyta Gregory Breito ir Johno Archibaldo Wheelerio, tikina, jog susidūrus dviem fotonams – besvorėms šviesos dalelėms – teoriškai įmanoma šviesą paversti materija. Teorija tikina, jog fotonai turi būti pakankamai energijos, kad transformuotųsi į elektroną ir pozitroną – daleles, jau turinčias masę.

Tiesa, nors ilgą laiką buvo manoma, jog teorijos teisingumo fiziškai pademonstruoti neįmanoma, naujas tyrimas, publikuotas mokslo žurnale „Nature Photonics“, tikina, jog G. Breito ir J. A. Wheelerio teorija gali būti realizuota ir praktiškai, rašo ibtimes.com.

„Mus labai nustebino tai, jog atradome, kaip galima materiją sukurti tiesiai iš šviesos, tam panaudojant technologijas, jau dabar turimas Jungtinėje Karalystėje. Kadangi esame teoretikai, dabar bendraujame su žmonėmis, kurie, pasinaudodami mūsų idėjomis, jas galėtų įgyvendinti praktikoje“, – sakė Londono Imperatoriškojo koledžo Fizikos fakulteto mokslininkas Steve'as Rose'as.

Mokslininkų teigimu, naujasis eksperimentas atkartotų procesą, vykusį per pirmąsias 100 Visatos egzistavimo sekundžių, šie procesai stebimi ir gama spindulių pliūpsniuose, kurie yra didžiausi sprogimai Visatoje bei „vienos iš didžiausių neišgliaudytų Visatos paslapčių“.

Teoretikų siūlomas eksperimentas yra iš dviejų esminių elementų. Visų pirma, mokslininkai itin galingu didelio intensyvumo lazeriu pagreitintų elektronus iki šviesai artimo greičio. Tuomet jie šiais elektronais bombarduotų aukso plokštę – šio proceso metu išsiskirtų fotonai, kurie būtų milijardą kartų energingesni už regimą šviesą.

Antrasis eksperimento elementas – nedidelė auksinė skardinė, vadinama vokišku hohlraum pavadinimu (išvertus jis reikštų „tuščią kambarį“ arba „tuščią kamerą“). Mokslininkai didelės energijos lazeriu paspigintų į šios skardinės vidinį paviršių, taip generuodami šiluminės spinduliuotės lauką, išskiriantį spindulius, panašius į žvaigždžių šviesą.

Tuomet jie pirmojo etapo metu sukurtų fotonų srautą nukreiptų per skardinės vidurį – tokiu būdu dviejų skirtingų šaltinių fotonai susidurtų ir sudarytų elektronų bei pozitronų poras. Jų susidarymo faktą būtų galima fiksuoti dalelėms išskriejus iš skardinės.

„Nors teorija konceptualiai paprasta, surengti jos eksperimentinį patikrinimą buvo labai sunku. Mes sugebėjome išvystyti idėją labai greitai, tačiau ir mūsų siūlomo eksperimento parengimas turėtų būti santykinai paprastas, atliekamas naudojant jau egzistuojančias technologijas“, – tikino teoretikų grupės vadovas Oliveris Pike'as.

Image:
http://www.technologijos.lt/upload/image/n/mokslas/fizika/S-40476/nuotrauka-73093/2-1-light2matterLT.jpg

Plačiau:
http://www.nature.com/nphoton/journal/vaop/ncurrent/full/nphoton.2014.95.html