Materia powstaje ze światła? Badacze z Brookhaven to udowodnili

John Wheeler i George Breit byli dwójką fizyków, którzy w 1934 r. stworzyli koncepcję, że materia powstaje ze światła. Choć w ubiegłym wieku nie mieli możliwości potwierdzenia teorii, dzisiejsi badacze nie ustawali w próbach dowiedzenia, że dwójka fizyków miała rację. Najwyraźniej po latach prób w końcu się udało.

Breit-Wheeler

Proces nazwany od nazwisk badaczy Breit-Wheeler, do tej pory był uważany za jedną z najtrudniejszych do udowodnienia koncepcji fizycznych. Jednak dzięki współczesnej technologii, coraz więcej śmiałych teorii można sprawdzić za pomocą wirtualnej rzeczywistości. Na taki właśnie pomysł wpadli fizycy z Narodowego Laboratorium Brookhaven, którzy ogłosili, że przeprowadzili eksperyment, który potwierdził tezę Breita-Wheelera – a więc tezę, że materia może powstawać ze światła. Swoje wyniki opublikowali w czasopiśmie branżowym „Physical Review Letters”.

Badanie

Naukowcy wykorzystali do eksperymentu Zderzacz Relatywistycznych Ciężkich Jonów (Relativistic Heavy Ion Collider). Jest to urządzenie, które służy do przyspieszania jąder atomowych – czyli atomów „odartych” z elektronów – do gigantycznych prędkości. Badacze wykorzystali jony złota, które posiadają aż 79 protonów i duży ładunek dodatni, a następnie przyspieszyli je do prędkości sięgającej 99,995 proc. prędkości światła. Jony złota zaczęły emitować pole magnetyczne, które przecinało się z polem elektromagnetycznym urządzenia. W ten sposób udało się stworzyć fotony.

– Kiedy jony złota pędzą z prędkością bliską prędkością światła, pojawiają się fotony otaczające jądra atomowe niczym chmura – wyjaśnił Zhangbu Xu, badacz z Narodowego Laboratorium Brookhaven.

Wirtualne cząsteczki

Podczas eksperymentu kwanty zaczęły się ze sobą zderzać. I choć nie dało się tego zarejestrować, to powstałe w wyniku zderzeń elektrony i pozytony – już tak. Badacze obserwowali aż 6 tys. par elektronów i pozytonów, które udało im się wyprodukować, i stwierdzili, że odpowiadają parom, jakie powstałyby ze zderzenia fotonów rzeczywistych.

– Nasz eksperyment dostarcza jasnego dowodu na bezpośrednie tworzenie się par cząstek materii i antymaterii, tak jak przewidzieli Breit i Wheeler. Rezultaty były zgodne z procesem Breita-Wheelera – wyznał Daniel Brandenburg z Narodowego Laboratorium Brookhaven.

Badacze nie zamierzają poprzestać na jednym eksperymencie. Bardzo możliwe, że jesteśmy blisko poznania teorii o powstaniu Wszechświata. Kolejne badania być może pogłębią już istniejącą wiedzę na temat materii i światła.

Opracowanie: Kamila Gulbicka
Źródło: Focus.pl