Slávna Einsteinova rovnica je potvrdená. Vedci vytvorili hmotu zo svetla

5

V demonštrácii jednej z najznámejších Einsteinových rovníc fyzici tvrdia, že vôbec prvýkrát vytvorili hmotu čisto zo svetla. Slávna rovnica E = mc2 Alberta Einsteina hovorí, že ak zrazíte dva dostatočne energetické fotóny alebo svetelné častice, mali by ste byť schopní vytvoriť hmotu vo forme elektrónu a jeho náprotivku v antihmote – pozitrónu. Ide však o jeden z najťažšie pozorovateľných procesov vo fyzike (nazývaný Breitov-Wheelerov proces podľa vedcov, ktorí ho prvýkrát opísali), hlavne preto, že na zrážanie sa fotónov by boli potrebné vysokoenergetické gama lúče a vedci zatiaľ nedokážu vyrobiť lasery s gama lúčmi. 

Vedci z Národného laboratória Brookhaven v New Yorku však teraz veria, že našli riešenie. Pomocou laboratórneho relativistického urýchľovača ťažkých iónov namiesto priameho urýchľovania fotónov urýchlili dva ióny – atómové jadrá zbavené elektrónov, a teda kladne nabité – vo veľkej slučke, než ich poslali vedľa seba vo vzdialenosti blízkej zrážke. Keďže ióny sú nabité častice pohybujúce sa rýchlosťou veľmi blízkou rýchlosti svetla, nesú so sebou aj elektromagnetické pole, v ktorom sa nachádza množstvo nie celkom skutočných „virtuálnych“ fotónov, ktoré cestujú s iónmi ako oblak.

Predplatné NEXTECH 2021

Virtuálne častice sú také, ktoré vznikajú len veľmi krátko ako poruchy v poliach existujúcich medzi skutočnými časticami. Nemajú rovnaké hmotnosti ako ich skutočné náprotivky (na rozdiel od ich skutočných náprotivkov, ktoré nemajú žiadnu hmotnosť, virtuálne fotóny majú hmotnosť). V tomto experimente, keď sa ióny tesne minuli, ich dva oblaky virtuálnych fotónov sa pohybovali tak rýchlo, že pôsobili, akoby boli skutočné. Skutočne pôsobiace virtuálne častice sa zrazili a vznikol tak veľmi reálny pár elektrón – pozitrón, ktorý vedci detegovali.

Aby fyzici mohli pozorovať skutočný Breitov-Wheelerov proces (alebo aspoň čo najskutočnejší pomocou virtuálnych častíc), museli sa uistiť, že sa ich virtuálne fotóny správajú ako skutočné. Na skontrolovanie ich správania zistili a analyzovali uhly medzi viac ako 6000 pármi elektrónov a pozitrónov vytvorenými ich experimentom. Keď sa zrazia dve skutočné častice, sekundárne produkty by mali byť produkované pod rôznymi uhlami, ako keby ich tvorili dve virtuálne častice.

No v tomto experimente sa sekundárne produkty virtuálnych častíc odrazili v rovnakých uhloch ako sekundárne produkty skutočných častíc. Vedci teda mohli overiť, že častice, ktoré videli, sa správajú, akoby boli vyrobené skutočnou interakciou. Úspešne tak predviedli Breitov-Wheelerov proces. Výskumníci takisto zmerali energiu a rozloženie hmotnosti systémov. Tie boli v súlade s teoretickými výpočtami toho, čo by sa stalo so skutočnými fotónmi.

No aj keď sa zdá, že virtuálne fotóny použité v experimente sa správajú ako skutočné častice, sú stále nepopierateľne virtuálne. Je preto otázne, či bol experiment skutočnou ukážkou Breitovho-Wheelerovho procesu. Napriek tomu ide o dôležitý prvý krok, kým fyzici nevyvinú lasery dostatočne silné na to, aby ukázali proces so skutočnými fotónmi. Výskum bol zverejnený v časopise Journal Physical Review Letters.

Zdroj: livescience.com.

Zobrazit Galériu

Redakcia

Všetky autorove články

5 komentárov

To je reakcia na: Slávna Einsteinova rovnica je potvrdená. Vedci vytvorili hmotu zo svetla

25.8.2021 09:08
Takže teóriu potvrdili tak skutočne, ako je skutočný s€x s hologramom skutočnej modelky
Reagovať

RE: To je reakcia na: To je

26.8.2021 10:08
Je to eklipticka interakcia dvoch fotonov protibežnej polarity
Reagovať

RE: RE: Ale majú tam chybu, tie fotóny predsa obiehajú ďalej od jadra ako elektróny. Čas tam plynie rýchlejšie. reakcia na: RE: To je

28.8.2021 13:08
Ale majú tam chybu, tie fotóny predsa obiehajú ďalej od jadra ako elektróny. Čas tam plynie rýchlejšie a hmota teda skôr zanikla ako vôbec mohla vzniknúť. Videla som výpočet jedného týpka na facebooku a on tvrdí toto: Fotóny majú väčšiu potenciálnu energiu, keďže sú ďalej od jadra, teda ich energia je E1=mgh1, bežný atómový obal má potenciálnu energiu E2=mgh2, kde E1 je väčšie ako E2 a obdobne h1 je väčšie ako h2. Teda počítajme E1=m(v1/t1)h1 a E2=m(v2/t2)h2, kde E1 a 1/t1 je nepriama úmera, čiže čím väčšia energia E1, tým kratší čas t1 a obdobne čím menšia energia E2, tým dlhší čas t2. Tým sme dokázali, že kým na úrovni atómového obalu hmota len vzniká, na úrovni fotónov už dávno neexistuje. Kde je teda tá hmota? Keď ešte nevznikla a už zanikla? Je to relatívny pojem a na záver dostávame E=mvh/t=mv^2=mc^2 ;-D Vedci sa pomýlili. Nič nevzniklo, alebo vzniklo vzhľadom na čo? Vzhľadom na akú sústavu? Skôr zaniklo ako vzniklo?
Reagovať

Kdeže, Rusi dávno majú gamma lasery vo vesmíre na obežnej dráhe reakcia na: Slávna Einsteinova rovnica je potvrdená. Vedci vytvorili hmotu zo svetla

24.8.2021 17:08
Je známe, že vo vesmíre je veľa gamma žiarenia a tam už také lasery obiehajú na obežnej dráhe a môžu nimi zasiahnuť človeka na Zemi a bolí to. Stačí synchronizovať gamma žiarenie na jednej strane je zrkadlo od ktorého sa gamma odráža a na druhej strane lasera je polopriepustné zrkadlo, ktoré polovične odráža späť ku zrkadlu a polovične prepúšťa synchronizované gamma žiarenie. Pojmom zrkadlo sa rozumie prostredie nepriepustné resp. polopriepustné pre gamma žiarenie, ktoré ho odráža ako zrkadlo. Takto sa medzi dvoma plochami zrkadlami nahromadí množstvo synchronizovaného gamma žiarenia a následne sa vypustí jedným koncom von. Na Zemi ma zasiahol slabý lúčik gamma žiarenia z lasera z vesmíru a ochorela som od neho. Pôsobí ako karcinogén, ožiari ťa ako atómová bomba a zomrieš.
Reagovať

RE: To neboli Rusi, toto robia vlastní vlastným ;) reakcia na: Kdeže, Rusi dávno majú gamma lasery vo vesmíre na obežnej dráhe

24.8.2021 18:08
To neboli Rusi, toto robia vlastní vlastným ;) Závidia ti aj holý život.

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať