Materia może powstać ze światła już za rok!

Brytyjscy fizycy odkryli, w jaki sposób można stworzyć materię ze "światła". W tym celu zamierzają wykorzystać potężne lasery.

Badacze z Imperial College London chcą wcielić w życie teorię, która po raz pierwszy została sformułowana w 1934 roku. Zgodnie z nią można przekształcić promienowanie w materię, zderzając ze sobą fotony (cząstki światła) o bardzo wysokiej energii. Autorami tej koncepcji byli dwaj fizycy - Gregory Breit i John Archibald Wheeler - którzy w późniejszych latach zajęli się konstruowaniem pierwszej bomby atomowej. 

Ich pomysł nawiązywał bezpośrednio do teorii względności Alberta Einsteina, zgodnie z którą materia może być zamieniana w energię i na odwrót, co opisuje słynny wzór E=mc^2. Pierwszy proces zachodzi np. podczas połączenia materii z antymaterią - dochodzi wówczas do anihilacji, czyli zamiany cząstek i antycząstek w fotony promieniowania gamma. Odwrotny proces, noszący nazwę kreacji, zachodzi wtedy, gdy z promieniowania powstają pary cząstka-antycząstka.

Taki proces nie występuje w warunkach naturalnych na Ziemi. Breit i Wheeler uważali, że można doprowadzić do kreacji par elektron-antyelektron, "zderzając" ze sobą wiązki promieniowania gamma (elektrony to ujemnie naładowane cząstki elementarne, wchodzące w skład atomów i obiegające ich jądra; antyelektrony są ich dodatnio naładowanymi "odbiciami lustrzanymi"). Jednak ich kalkulacja została uznana za czysto teoretyczną, ponieważ nie wiadomo było, jak można osiągnąć odpowiednio wysoką energię podczas takiego zderzenia. Sami autorzy stwierdzili, że nie sądzą, by kiedykolwiek udało się komuś dokonać czegoś takiego w laboratorium.

Naukowcy z Imperial College w Londynie twierdzą, że są w stanie przeprowadzić taki eksperyment, wykorzystując nowe technologie, takie jak potężne lasery, do wytworzenia bardzo silnych i skoncentrowanych wiązek promieniowania gamma. "Jesteśmy zaskoczeni faktem, że do kreacji materii można użyć urządzeń, jakimi dysponujemy nawet tu, w Wielkiej Brytanii" - komentuje Steve Rose, jeden z autorów pracy, którą opublikował magazyn "Nature Photonics".

Eksperyment bazujący na teorii Breita i Wheelera pozwoli naukowcom lepiej zrozumieć procesy kreacji. Wiadomo, że zachodziły one na wielką skalę na samym początku istnienia Wszechświata. Dziś też mają one miejsce podczas rozbłysków gamma - największych eksplozji we Wszechświecie, stanowiących jedną z  największych tajemnic fizyki. 

Badacze chcą zademonstrować proces w ciągu najbliższych 12 miesięcy. Potrzebną do tego technologią dysponują liczne placówki na świecie. Naukowcy mają możliwość skorzystania np. z laseru Omega z Rochester w Nowym Jorku lub laseru Orion z Aldermaston w hrabstwie Berkshire. 

Więcej o badaniach nad antymaterią przeczytacie w czerwcowym numerze "Focusa" (w sprzedaży od 23 maja).

  • Kategoria: Technika
  • Data:
  • Źródło:
    • Focus.pl
  • c
Komentarze