прорывы

Ученые нашли способ создания антиматерии при помощи света

ЗНАЧИТЕЛЬНЫЙ ПРОРЫВ

Институт прикладной физики Российской Академии наук (ИПФ РАН) объявил, что команда исследователей смогла вычислить то, как можно создавать материю и антиматерию при помощи лазеров. Если говорить просто, то фокусировка очень мощных лазерных импульсов уже в обозримом будущем позволит генерировать столь редкое и необычное вещество.

Свет состоит из фотонов с высокой энергией. Когда такие фотоны проходят через сильные электромагнитные поля, они теряют достаточно излучения, что превращаются в гамма-лучи или создают электрон-позитрон пары, добиваясь нового состояния материи.

"Сильное электрическое поле, говоря в общем, может 'сварить вакуум', который полон 'виртуальных частиц', вроде электрон-позитронных пар. Поле может конвертировать данные типы частиц из виртуального состояния, в котором частицы нельзя напрямую увидеть, в реальное", — объясняет Игорь Костюков, добавляя, что вычисления ИПФ основаны на концепции квантовой электродинамики (QED).

QED-каскад — это серия процессов, которые стартуют с электронами и позитронами, ускоряемыми в лазерном поле. После этого идет процесс выпуска высокоэнергетических фотонов, электронов и позитронов. По мере распада фотонов, они формируют электрон-позитронные пары. В конечном счете QED-каскад приводит к появлению электрон-позитрон-фотонной плазмы... чего пока не удалось добиться в лабораторных условиях.

Исследователи провели эксперимент, где наблюдали, как лазерные импульсы взаимодействуют с фольгой во время различных симуляций. Оказалось, что в результате появляется больше фотонов от позитронов, чем электронов от фольги. Если получится произвести большое количество позитронов, то можно вычислить, что большая часть возникла в результате QED-каскада.

ФУНДАМЕНТАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Звучит все это довольно сложно, однако главное то, что данные исследования открывают путь к тому, как ученые могут эффективно и дешево производить материю и антиматерию — естественно, сначала требуется провести дополнительные тесты. Однако если вычисления верны, то уже через 20-30 лет космические корабли будут использовать это футуристическое топливо. 

Кто знает, может следующая революция действительно будет энергетической и мы начнем строить летающие города?