Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Materia ze światła

Recommended Posts

Fizycy z Imperial College London twierdzą, że wiedzą jak stworzyć materię ze światła. Ich prace dowodzą, że już obecnie istnieje technologia, która pozwala na praktyczną realizację procesu Breita-Wheelera.

 

W 1934 roku Gregory Breit i John A. Wheeler zasugerowali, że wystarczy zderzyć ze sobą dwa fotony, by powstały elektron i pozyton. To najprostszy sposób na stworzenie materii ze światła. Obliczenia Breita i Wheelera są prawidłowe, jednak nawet ich autorzy twierdzili, że nie spodziewają się, by ktokolwiek w praktyce uzyskał w ten sposób materię ze światła.

 

Teraz w Nature Photonics ukazał się artykuł, którego autorzy opisują eksperyment prowadzący do realizacji postulatu Breita-Wheelera. Ich zdaniem urządzenie zderzające fotony można już obecnie zbudować. Niewykluczone, że jeśli ono powstanie uda się odtworzyć procesy, które zachodziły w pierwszych 100 sekundach istnienia wszechświata oraz zbadać rozbłyski gamma, należące do najbardziej energetycznych wydarzeń w kosmosie.

 

Eksperci z Imperial College pracowali przy eksperymencie związanym z fuzją jądrową, gdy nagle zdali sobie sprawę, że problem, który próbują rozwiązać, można odnieść do teorii Breita-Wheelera. Spostrzeżenia takiego dokonano we współpracy z fizykiem z Instytutu Fizyki Jądrowej im. Maksa Plancka, który akurat wizytował ICL.

 

Realizacja procesu Breita-Wheelera byłaby siódmym rodzajem interakcji światła i materii. Sześć poprzednich to m.in. zjawisko Comptona, promieniowanie hamowania czy efekt fotoelektryczny.

 

Pomimo tego, że wszyscy fizycy zgodzili się, że teoria Breita-Wheelera jest prawdziwa, to uznali, iż nie jest możliwe by zjawisko to zaobserwować w laboratorium. Teraz, niemal 80 lat później, dowiedliśmy, że się mylili. Najbardziej zaskoczył nas fakt, że eksperyment pozwalający na stworzenie materii ze światła można przeprowadzić za pomocą technologii, która jest obecnie dostępna w Wielkiej Brytanii. Jako teoretycy zwracamy się teraz z apelem do tych, którzy mogą nasze pomysły przekuć w prawdziwy eksperyment - mówi profesor Steve Rose z Imperial College London.

 

Z prac grupy Rose'a wynika, że wspomniany eksperyment będzie wymagał użycia niezwykle intensywnego światła laserowego do rozpędzenia elektronów do prędkości bliskiej prędkości światła. Elektrony te należy następnie skierować na złotą płytkę, przez co dojdzie do emisji fotonów. Będzie ona miliard razy bardziej intensywna niż emisja światła widzialnego. W drugim etapie eksperymentu należy wykorzystać niewielki pusty w środku złoty cylinder (hohlraum). Po skierowaniu wysokoenergetycznego światła laserowego na powierzchnię cylindra pojawi się promieniowanie cieplne i wyemitowane zostanie bardzo intensywne światło. Następnie należy skierować światło, o którym mowa w pierwszej części eksperymentu, do wnętrza cylindra, gdzie zderzy się ze światłem wygenerowanym przez promieniowanie cieplne. Dojdzie wówczas do powstania elektronów i pozytonów, które można będzie wykryć gdy opuszczą cylinder.

 

Przez kilka godzin zastanawialiśmy się, jak można wykorzystać złoty cylinder (hohlraum) poza ich tradycyjną rolą w badaniach nad fuzją jądrową i odkryliśmy, że takie urządzenie może być idealnym zderzaczem fotonów. Tym samym rozpoczął się wyścig na drodze ku stworzeniu takiego zderzacza - ekscytuje się doktorant Oliver Pike.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Przez kilka godzin zastanawialiśmy się, jak można wykorzystać złoty cylinder (hohlraum) poza ich tradycyjną rolą w badaniach nad fuzją jądrową i odkryliśmy, że takie urządzenie może być idealnym zderzaczem fotonów. Tym samym rozpoczął się wyścig na drodze ku stworzeniu takiego zderzacza - ekscytuje się doktorant Oliver Pike.

 

Przyszedł szef działu fuzji jądrowej, zapytał się pracowników co robili przez ostatnie kilka godzin, że robota nie ruszona, więc trzeba było coś wymyślić. :P

Share this post


Link to post
Share on other sites
W drugim etapie eksperymentu należy niewielki pusty w środku złoty cylinder (hohlraum).

? :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ciekawe jaka jest efektywność, tzn. ile energii trzeba zużyć, aby wytworzyć kg masy (giga-, tera-, peta-, eksa-, zetta-, czy jottawatów)?

W sumie potencjalnych zastosowań pojawia się mnóstwo: od znanych ze "Star Treka" replikatorów (nie tylko żywności) po silniki napędowe pojazdów kosmicznych :rolleyes:

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jottawat? 1024W? Nie wiem, mam dylemat. Zgodnie z moją wiedzą watów się nie zużywa... ;) Waty się ma. :D

Ale jeśli chodziło Ci o jottadżul, to przy 100% efektywności, zgodnie z E=mc2, jest to ok. 10 milionów kilogramów.

A jaka jest efektywność? Tego nikt nie wie; nikt jeszcze tego nie zrobił. :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jeśli coś jest niemożliwe do zrobienia, musi się znaleźć ktoś kto tego nie wie, przyjdzie i to zrobi ^_^

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...