Невероятный прорыв: в случае успеха ученые хотят превратить свет в вещество

Исследователи Брукхейвенской национальной лаборатории (США) поставили уникальный эксперимент, превративший свет в материю. Таким образом ученые доказали теорию почти вековой давности. Отчет был опубликован на портале Vice. Эксперимент также может иметь важные последствия для космологии.

Необычный эксперимент

Преобразование энергии в материю – это феномен, который долгое время оставался лишь теоретической гипотезой. Идея о возможности превращения фотонов — безмассовых частиц света — в электроны — элементарные частицы материи — возникла еще в начале XX века. Физики Григорий Альфредович Брейт-Шнайдер и Джон Уиллер предположили, что при столкновении фотонов могут образовываться пары частиц материи-антиматерии, состоящие из электронов и позитронов.

Однако, чтобы проверить эту гипотезу, требовалось разработать специальное экспериментальное оборудование. Именно эту задачу решала команда исследователей на RHIC, которые создали соленоидный трекер-детектор STAR. В результате эксперимента, проведенного на RHIC, удалось подтвердить предсказания Брейта и Уиллера. При столкновении тяжелых ионов золота на скорости, близкой к скорости света, образовывались пары частиц и античастиц.

Вакуумное двулучепреломление

Однако, эксперимент на RHIC принес еще одно важное открытие — вакуумное двулучепреломление. Физики Ганс Генрих и Вернер Гейзенберг еще в 1930-х годах предсказали, что мощные магнитные поля могут поляризовать вакуум и влиять на путь света. Этот эффект был подтвержден в эксперименте на RHIC, где поляризация влияла на поглощение света магнитным полем в вакууме.

Это открытие имеет большое значение для фундаментальных аспектов квантовой механики. Фотон, не имея заряда, по классическим законам не должен подвергаться влиянию магнитного поля. Однако, эксперимент на RHIC показал, что фотон может испытывать флуктуации и превращаться в пару электрон-позитрон, которая взаимодействует с магнитным полем.

Эти открытия не только подтверждают теоретические предположения, сделанные еще в начале XX века, но и открывают новые горизонты для дальнейших исследований в области физики элементарных частиц и квантовой механики.