Naukowcy twierdzą w nowym badaniu, że najsłynniejsze równanie Alberta Einsteina, E = mc2, używane w ogólnej teorii względności, zostało użyte do stworzenia materii ze światła.
Naukowcy z Brookhaven National Laboratory w Nowym Jorku wykorzystali Relatywistyczny Zderzacz Ciężkich Jonów (RHIC) Departamentu Energii, który jest zwykle używany w badaniach fizyki jądrowej, do przyspieszenia w pętli dwóch dodatnio naładowanych jonów złota.
Równanie Alberta Einsteina E = mc2 zostało użyte do stworzenia substancji ze światła
Następnie przyspieszyli jony do 99,995% prędkości światła w dwóch epizodach przyspieszenia zderzenia, w których jony przenoszą w sobie pole elektromagnetyczne, które pokazuje „wirtualne” fotony.
Prędkość światła w próżni wynosi 299 792 458 metrów (186 282 mil) na sekundę.
Fizyk z Brookhaven Lab, Zhangbu Xu, powiedział w oświadczenie.
Ułożenie pola elektrycznego i pola magnetycznego pozwala na wytworzenie fotonu, który w rzeczywistości jest „cząstką” światła.
„Tak więc, gdy jony poruszają się z prędkością bliską prędkości światła, grupa fotonów otacza złote jądro, podróżując z nim jak chmura” – dodał Xu.
Naukowcy przyspieszyli dwa dodatnio naładowane jony złota do pętli za pomocą Względnego Zderzacza Ciężkich Jonów Departamentu Energii (na zdjęciu). Jony zostały przyspieszone do 99,995% prędkości światła i umieszczone w bliskiej kolizji, dzięki czemu jony przenoszą pole elektromagnetyczne, aby manifestować „wirtualne” fotony
Jon to atom, który nie zawiera jednakowej liczby protonów i elektronów. Materia to każda substancja, która ma masę i zajmuje przestrzeń dzięki swojej objętości.
Stworzenie zasadniczo potwierdza to, co fizycy Gregory Brett i John A. Wheeler próbowali opisać podczas omawiania zderzenia cząstek światła w pary elektronów i pozytonów w 1934 roku.
„W swoim artykule Brett i Wheeler już zdali sobie sprawę, że jest to prawie niemożliwe” – wyjaśnił Shaw.
Laser jeszcze nie istniał! Ale Brett i Wheeler zaproponowali alternatywę: przyspieszenie ciężkich jonów. Ich alternatywą jest dokładnie to, co robimy w RHIC.
Dla mnie Nauka na żywo, skład materii był jedną z najtrudniejszych rzeczy do zaobserwowania, ponieważ fotony muszą być promieniami gamma, a ludzkość nie może jeszcze wyprodukować laserów gamma.
Po zderzeniu dwóch rzeczywistych cząstek, powstałe w wyniku produkty powstają pod różnymi kątami, niż gdyby zostały wykonane przez cząstki wirtualne.
Ułożenie pola elektrycznego i pola magnetycznego pozwala na powstanie fotonu, który w rzeczywistości jest „cząstką” światła
Jednak kąty tego, co zostało stworzone przez wirtualne cząstki, były takie same, co pozwoliło im zweryfikować rzeczywistość tego, co stworzyły.
Kiedy przyjrzymy się produktom generowanym przez interakcje foton-foton w RHIC, widzimy, że rozkład kątowy produktów zależy od kąta polaryzacji światła. Sugeruje to, że absorpcja (lub przejście) światła zależy od jego polaryzacji” – powiedział Yang.
„Nasze wyniki dostarczają wyraźnych dowodów na bezpośrednie, jednoetapowe tworzenie par materia-antymateria w wyniku zderzeń światła, jak pierwotnie przewidywali Bright i Wheeler” – powiedział Brandenburg.
Dzięki wysokoenergetycznej wiązce ciężkich jonów RHIC, precyzyjnym pomiarom i dużej akceptacji detektora STAR, jesteśmy w stanie analizować wszystkie rozkłady kinetyczne z wysokimi statystykami, aby stwierdzić, czy wyniki eksperymentalne rzeczywiście odpowiadają rzeczywistym zderzeniom fotonów.
Tak zwane fotony wirtualne są wyzwalane tylko na krótki okres, gdy występuje zaburzenie w polu rzeczywistego fotonu.
Mają różną masę (wirtualne fotony ją mają, podczas gdy prawdziwe fotony nie), a kiedy naukowcy skompresowali je wokół pierścieni akceleratora, doszło do zderzenia, zasadniczo tworząc parę elektron-pozyton, a właściwie materię, jak on opisał to Einstein. E = równanie mc2.
Zmierzyliśmy również wszystkie rozkłady energii, masy i liczby kwantowe systemów. „Jest to zgodne z teoretycznymi obliczeniami tego, co stanie się z prawdziwymi fotonami”, powiedział Daniel Brandenburg, Goldhaber Fellow w Brookhaven Lab, który przeanalizował dane STAR dotyczące odkrycia.
Naukowcy przeanalizowali ponad 6000 par elektronów i elektronów zerkających w zderzenia cząstek, aby potwierdzić odkrycia.
Kiedy naukowcy skompresowali fotony wokół pierścieni akceleratora, doszło do zderzenia, w wyniku którego powstała para elektron-pozyton, czyli substancja czynna. Aby potwierdzić odkrycia, naukowcy przeanalizowali ponad 6000 par elektronów i elektronów zaglądających do zderzeń cząstek.
Jest to pierwsza naziemna obserwacja doświadczalna, że polaryzacja wpływa na oddziaływanie światła w próżni, coś, co zostało przewidziane w 1936 roku przez proces Breita-Wheelera, ponad 80 lat temu.
To pierwsza obserwacja eksperymentalna z Ziemi, w której polaryzacja wpływa na interakcję światła w próżni, coś, co przewidział proces Breita-Wheelera w 1936 roku, ponad 80 lat temu.
„Te dwa odkrycia opierają się na przewidywaniach niektórych wielkich fizyków z początku XX wieku” – powiedział w oświadczeniu Frank Gorts, profesor Uniwersytetu Rice.
„Opiera się na podstawowych pomiarach, które dopiero niedawno były możliwe przy użyciu technik i technik analizy, które opracowaliśmy w RHIC”.
Badanie zostało opublikowane w zeszłym miesiącu w Journal of Physical Review Letters.
„Introwertyk. Myśliciel. Rozwiązuje problemy. Specjalista od złego piwa. Skłonny do apatii. Ekspert od mediów społecznościowych. Wielokrotnie nagradzany fanatyk jedzenia.”
