科学家可能很快就会使用已经可以完成80年来完成任务的技术完全从光中创造出物质。
该实验将重新创建在宇宙的前100秒内至关重要的事件,并且预计在伽马射线爆发中也会发生,这是宇宙中最强大的爆炸和其中之一物理学中最大的未解决的奥秘研究人员补充说。
作为爱因斯坦著名的方程式E = MC2事实证明,质量可以转化为能量,反之亦然。例如,当电子遇到其反物质对应物(正电子)时,它们会互相消灭,释放光子,构成光的颗粒。
1934年,物理学家格雷戈里·布雷特(Gregory Breit)和约翰·惠勒(John Wheeler)透露,应该有可能粉碎成对伽马射线这是最有能力的光形式,生成对电子和正电子对,这是将光转变为有史以来预测的最简单方法。但是,布雷特(Breit)和惠勒(Wheeler)表示,他们从未真正期望任何人表现出他们的预测。 [物理学中最大的9个未解决的奥秘这是给出的
伦敦帝国学院的理论物理学家奥利弗·派克(Oliver Pike)说:“问题在于,很难产生茂密而狭窄的伽马射线光束,以使光的过程变成物质所需的能量”。 “另外,如果您使用两光束的方法,即使您可以产生电子和正电子,它们也会以各种方式飞行。”
做物质
过去的实验已将光转化为物质,但是所有这些都需要额外的大量,高能颗粒,或者需要七个以上的光子来创建一对电子和正电子,”显然,这是一个更复杂的过程,” Pike说。
现在科学家调查了无关的问题核融合已经制定了一种相对简单的方法来证明Breit和Wheeler的预测并将纯光转化为重要。
派克对Live Science表示:“执行该实验将验证一块基本物理学,并展示一个非常简单的过程。
派克和他的同事正在研究一种涉及一种称为惯性禁闭技术的核融合形式,在高温和压力下,燃料颗粒被压缩氢原子内部融合。该策略涉及一条名为Hohlraum的微型金管,这是德国的“空房间”。
派克说:“非常高能量激光束首先在金色hohlraum的内表面撞击,从而使其重新发射X射线。” “然后,它们炸开了颗粒的塑料胶囊,并将氢浸入里面。”
科学家们正在寻找在融合能源研究中传统作用以外的hohlraums的应用。在一个小实验室办公室进行了几个小时的研究之后,“我们惊讶地发现他们为创建光子对撞机提供了理想的条件。”
光子收集实验
他们提出的实验涉及两个关键阶段。在第一阶段,科学家将使用极强大的高强度激光激发电子,以低于光速。这些电子将被发射一块黄金,爆破一束伽玛射线,填充了比可见光的十亿倍能量。 [比光线更快的10个含义这是给出的
实验的下一个阶段涉及一个小金罐。研究人员会在该黄金的内表面发射高能激光器,以使X射线发光。
派克说:“这项技术根本没有1934年创造这样的光。” “我认为可以使用当今存在的激光器来创建一个光子对撞机,这真是令人惊讶。”
调查人员将从实验的第一阶段将伽马射线的光束发射到Hohlraum的一端,直接通过其中心。来自两个来源的光都会在此“光子 - 光子对撞机”中粉碎,并产生电子和正面。这些新制成的颗粒不会像两光束的方法那样向Motley方向散开 - 相反,它们会在横梁中拉出Hohlraum的另一端,“使它们更容易检测到它们,” Pike说。
科学家现在正在与其他研究小组进行交谈以进行实验。
派克说:“由于我们的计划可以在各种激光设施中直接实施,因此我们希望这将很快发生。” “进一步的未来,有可能用这种光子对撞机创建其他粒子,但是我们必须等待激光首先变得更强大。”
科学家在周日(5月18日)在《自然光子学》杂志上详细介绍了他们的发现。
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