Fizičari žele pokušati ‘nemoguće’ – pretvaranje svjetla u materiju

E = mc^2 postaje m = E / c^2

Teoretski, trebalo bi biti moguće pretvoriti svjetlo u materiju. U praksi je to dobro – “lakše rečeno nego učinjeno”.

Sada, 84 godina nakon teorizacije procesa, neki istraživači smatraju da će to moći učiniti – i upravo će započeti eksperiment.

To se naziva procesom Breit-Wheeler, a sve to ima veze s E = mc^2.

Proces je prvi put opisan 1934. godine, od strane fizičara pod nazivom Gregory Breit i John A. Wheeler, u časopisu Physical Review.

U svom radu Breit i Wheeler predložili su da, ako sudarite dva fotona – čestice svjetla, sudar će rezultirati pozitronom i elektronom i stvorili bi ste materiju od svjetla.

To nije lako za napraviti. Zapravo, Breit i Wheeler misle da je to nemoguće, ističući da bi bilo beznadno pokušati promatrati formiranje para u laboratorijskim eksperimentima.

Neki naučnici su bili malo optimističniji, ali eksperimentalni setovi zahtijevali su dodatak masivnih visokoenergetskih čestica, a još uvijek nikada nisu viđene u laboratoriju.

U 2014. godini istraživači iz Imperial Collegea London razradili su svoj eksperiment, uklanjajući potrebu za tim visokoučinkovitim česticama. I sada konačno izvode eksperiment.

“To bi bila čista demonstracija Einsteinove poznate jednadžbe koja se odnosi na energiju i masu: E = mc^2, koja nam govori koliko se energije proizvodi kad se materija pretvori u energiju”, objasnio je voditelj istraživanja i profesor fizike Steven Rose.

“Ono što mi radimo je isto ali unazad: pretvaramo energiju fotona u masu, tj. M = E / c^2.”

Eksperimentalna postavka, koju tim zove foton-foton sudar, novi je tip eksperimenta fizike koji uključuje dvije laserske zrake izuzetno velike snage.

Jedna je oko 1000 puta energija fotona koji čine vidljivu svjetlost; druga je oko 1.000.000 milijuna puta energije fotona vidljivog svjetla.

Ovi laseri će se koristiti za stvaranje fotona koji će biti sudareni zajedno. Unutar ciljne komore, elektroni se otpuštaju na ploči od zlata kako bi stvorili snop visokoenergetskih fotona.

Zatim, drugi visokoenergetski laseri upućuju se u sitnu zlatnu cijev koja se zove hohlraum kako bi stvorila toplinsko zračenje.

Fotonska zraka se zatim usmjerava kroz hohlraum, a fotoni iz dva izvora sudaraju. Ako funkcionira, tim će biti u mogućnosti otkriti da su nastali pozitroni iz tih sudara.

Ali oni će morati provjeriti podatke vrlo temeljito kako bi bili sigurni da pozitroni nisu potekli iz drugih pozadinskih procesa. Ali ako to radi, eksperiment neće biti samom sebi svrha nego nam može pomoći da razumijemo svemir malo bolje.

“Kada su Gregory Breit i John Wheeler prvi put predložili mehanizam 1934. godine, upotrijebili su tada novu teoriju interakcije između svjetla i materije poznatu kao kvantna elektrodinamika”, rekao je istraživač Stuart Mangles.

“Dok su svaka druga temeljna predviđanja QED-a eksperimentalno dokazana,” proces dvofotonskog procesa Breit-Wheelera “nikada nije bio vidljiv.”

“Ako sada to možemo pokazati, ponovno ćemo stvoriti proces koji je važan u prvih 100 sekundi svemira i to se također vidi u eksplozijama gama zraka, koje su najveće eksplozije u svemiru i jedna od najvećih neriješenih misterija fizike. “

Možda ipak neće uspjeti – ali to je jedna od divnih stvari o nauci. Ponekad se radi o potresanju stvari kako bi stvorili veličanstvenu zbrku u svemu, vidjevši što ne funkcionira, i to uradili bolje slijedeći put.

Željno čekamo rezultate.

Izvor: sciencedaily.com

 1,077 total views,  2 views today

Arnes K.

Ja sam nastavnik i profesor fizike koji nastoji da ispuni rupe u svom i svačijem znanju kako bi svi bili bolje informisani i mogli da donosimo bolje odluke i živimo bolji život.

Šta vi mislite o ovom? Ostavite vaš komentar i podijelite mišljenje sa svima.

Sva Fizika
%d bloggers like this: