Главная » 2020 » Июль » 10 » Предложен метод создания вещества из света
13:52
Предложен метод создания вещества из света
Предложен метод создания вещества из света

Как сделать вещество из света? Ученые нашли необычный ответ

 

Учёные предложили эффективный метод создания вещества из излучения. Он поможет изучить этот экзотический процесс, а также воссоздать в лаборатории первые минуты после Большого взрыва.


Подробности изложены в научной статье, опубликованной в журнале Physical Review Applied.

Два фотона, столкнувшись друг с другом, могут превратиться в пару из частицы вещества и её античастицы (например, в электрон и позитрон). Это процесс, обратный аннигиляции, взаимному уничтожению частицы и античастицы с превращением их в фотоны.

Предполагается, что в первые минуты после Большого взрыва оба процесса шли массово. Но если аннигиляция давно изучена экспериментаторами, то воссоздать рождение вещества из излучения гораздо сложнее. Чтобы два фотона имели ощутимую вероятность столкнуться, поток излучения должен быть очень плотным.

Кроме того, фотоны должны иметь огромную энергию, чтобы её хватило на создание материи. Ведь согласно знаменитой формуле E = mc2 на создание одного грамма вещества нужно порядка ста триллионов джоулей энергии. Для сравнения: примерно такое количество энергии выделилось при атомной бомбардировке Хиросимы. Тем не менее, экспериментаторы воспроизвели рождение вещества в столкновении фотонов в 1997 году. Впрочем, этот процесс оказался неэффективным.

Есть и ещё один момент, который, к примеру, мешает смоделировать в лаборатории первые минуты после Большого взрыва: чтобы приобрести нужную энергию, фотоны сначала должны столкнуться с электронами.

Предложен метод создания вещества из света

Своё решение этих проблем предложила группа во главе с Алексеем Арефьевым (Alexey Arefiev) из Калифорнийского университета в Сан-Диего. Учёные смоделировали куда более эффективный и похожий на происходивший в ранней Вселенной процесс. (Ожидается, что уже через год или два его можно будет осуществить экспериментально.)

Речь идёт об облучении мишени с помощью лазера мощностью в несколько петаватт (1015 ватт). Поскольку такой луч очень тонкий, на квадратный сантиметр будет приходиться мощность порядка 1022 ватт (!). В результате вещество мишени, конечно, испарится, превратившись в ионизированный газ (плазму). Зато электроны этой плазмы приобретут огромную энергию.

Однако также возникнет мощнейшее магнитное поле, сравнимое с полями нейтронных звёзд. Электроны испарившегося вещества мишени будут тормозиться в этом поле, и их огромная энергия будет расходоваться на испускание гамма-фотонов. Сталкиваясь друг с другом или с тепловым излучением плазмы, эти фотоны будут порождать вещество. Весь процесс займёт около ста фемтосекунд, то есть одну десятитриллионную долю секунды. При этом будут созданы десятки или даже сотни тысяч позитрон-электронных пар. С приходом следующего лазерного импульса весь процесс повторится снова.

«Наши результаты позволят учёным впервые исследовать один из фундаментальных процессов во Вселенной», - утверждает Арефьев.

В распоряжении человечества уже есть лазеры, которые позволяют провести подобный эксперимент, так что авторы ожидают увидеть экспериментальную проверку своей концепции в ближайшую пару лет.



Просмотров: 153 | Добавил: Tatika | Теги: облучение, энергия, фотоны, новости, вещество | Рейтинг: 0.0/0

Предложен метод создания вещества из света

Понравилась статья? Поставьте оценку, выскажите свое мнение
Еще статьи, которые вас заинтересуют

Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *:


реклама

Публикации сайта Интересное и необычное рядом


При перепечатке материалов с сайта обязательна индексируемая ссылка на http://potustorony.ru

ПОЛИТИКА КОНФИДЕНЦИАЛЬНОСТИ


Copyright MyCorp © 2020
Карта сайта   16+

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100 ТОП-777: рейтинг сайтов, развивающих Человека Рейтинг сайтов Ufolog.ru Сайт о паранормальных явлениях Рассылка 'Интересные факты необычные новости'