著名的E=mc 2方程式,首度把物質(zhì)與能量是等效的珍藏在物理定律里。從那時(shí)起,我們一直在核能電廠里使用它,來把能源從物質(zhì)取出來。
現(xiàn)在,俄羅斯研究人員在調(diào)查相反的結(jié)果。藉由利用強(qiáng)有力的雷射,他們打算從光來產(chǎn)生反物質(zhì)。研究小組已經(jīng)做出詳細(xì)的計(jì)算,使用超高強(qiáng)度的雷射來產(chǎn)生電子和正子(positron)。
雖然正子是最簡(jiǎn)單的反物質(zhì)粒子之一,恰恰相反于電子,但很難用非常高的能量來大量產(chǎn)出。這個(gè)方法可能是正確的作法。
來自俄羅斯科學(xué)院應(yīng)用物理研究所(Institute of Applied Physics of the Russian Academy of Sciences)的研究小組,致力于一個(gè)名為量子電動(dòng)力學(xué)(quantum electrodynamics,QED)理論的一項(xiàng)特殊預(yù)測(cè)。量子電動(dòng)力學(xué)描述物質(zhì)與光如何在量子層次互動(dòng)。
非常強(qiáng)大電場(chǎng)的預(yù)測(cè)態(tài)是有可能形成電子正子對(duì)。在一個(gè)被過分簡(jiǎn)單化的方法,電場(chǎng)把位于真空的虛粒子(virtual particle),轉(zhuǎn)換成我們能觀察的真實(shí)粒子。
在一份發(fā)表于電漿物理學(xué)期刊(Physics of Plasma)的論文中,研究小組致力于使用這個(gè)想法來產(chǎn)生一連串的QED,自持發(fā)射(self-sustaining emission)的電子正子對(duì)。
Igor Kostyukov在一份聲明中說:「考慮到它是一個(gè)連鎖反應(yīng),循序過程組成的每一個(gè)鏈環(huán),它以電子和正子在雷射場(chǎng)內(nèi)的加速開始,接著是被加速的電子和正子放射出高能量光子;然后,高能量光子的衰減產(chǎn)生了電子正子對(duì),走向級(jí)聯(lián)粒子(cascade particle)的新世代。連串的QED導(dǎo)致電子正子、高能量光子電漿,像雪崩般的產(chǎn)生?!?/p>
研究人員模擬在一些金屬薄片和非常強(qiáng)有力的雷射脈沖之間的互動(dòng),來產(chǎn)生強(qiáng)大的電場(chǎng),比在原子里發(fā)現(xiàn)的還要強(qiáng)的多。它們發(fā)現(xiàn)這個(gè)模型塑造的建立,可以產(chǎn)生連串的QED,以及大量的正子。
研究人員將持續(xù)擴(kuò)大這項(xiàng)模擬,嘗試來了解在更實(shí)際和更混沌情形下會(huì)發(fā)生什么事,這很有潛力被轉(zhuǎn)換成實(shí)際生活應(yīng)用,來產(chǎn)生電漿。
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