能成嗎?科學家試圖將光轉化為物質!

能成嗎?科學家試圖將光轉化為物質!

愛因斯坦著名的方程式E=mc2告訴我們物質可以轉化為能量。這在宇宙中是自然發生的,儘管我們也在核反應堆等地方掌握了它。這個等式也告訴我們,相反的情況是成立的。利用能量創造物質應該是可能的,倫敦帝國理工學院的科學家們正在努力實現這件事情。

由史蒂文羅斯教授領導的研究小組正試圖通過製造兩種強大的激光--一種是可見光能量1000倍的激光,另一種是可見光能量100萬倍的激光--同時擊中同一個靶室。這種方法基於在1934年首次提出Breit-Wheeler過程。它表明,在理論上,你可以從兩個碰撞光子中得到一個電子和一個正電子(電子的反粒子)。

能成嗎?科學家試圖將光轉化為物質!

到目前為止,還沒有人能夠重現這一現象,科學家已經開始添加其他的能量粒子來實現這一目標。但是在2014年,羅斯教授提出了一種在不涉及任何其他粒子的情況下創建Breit-Wheeler過程的方法,這是目前正在測試的方法。

這並不是唯一一個努力想把物質從能量中釋放出來的團隊。還有幾個團體正在嘗試不同的方法,甚至使用有史以來最強大的激光來促使實現這一過程,也有使用了一個更復雜的光學設置觸發Breit-Wheeler過程的發生。

能成嗎?科學家試圖將光轉化為物質!

“當Gregory Breit和John Wheeler在1934年首次提出這一機制時,他們使用了新的光與物質相互作用的理論,即量子電動力學(QED)。”該團隊的聯合負責人斯圖爾特曼格爾斯博士補充道。“自那以後,量子電動力學(QED)的其他基本預測都被實驗證明了,而‘雙光子Breit-Wheeler過程’卻從未見過。”

從能量中創造物質並不是簡單的逐項核查,它可以促使我們更好地理解更多高能天體物理過程。

如果我們現在能夠證明這一點,我們將重現一個在宇宙最初100秒內非常重要的過程,也可以在伽馬射線爆發中看到它。伽馬射線爆發是宇宙中最大的爆炸,也是物理學最大的未解之謎之一。


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