Эйнштейн был прав: Ученые научились превращать свет в материю

Физики разработали эксперимент по превращению света в материю, что может стать воплощением знаменитого уравнения Эйнштейна E = mc^2. Исследователи из Университета Осаки и Калифорнийского университета в Сан-Диего провели симуляции столкновений фотонов с использованием лазеров. Результаты исследования, опубликованные в журнале Physical Review Letters , предполагают, что в результате таких столкновений могут образоваться пары электронов и позитронов. Позитроны, античастицы электронов, могут быть ускорены электрическим полем лазера, образуя позитронный луч.

Алексей Арефьев, физик из UC San Diego и соавтор исследования, заявил, что их предложение экспериментально осуществимо. Используемые в эксперименте интенсивности лазера уже доступны сегодня. Исследователи использовали симуляции для тестирования потенциальных экспериментальных установок и обнаружили перспективную схему. Коллайдер фотон-фотон использует процесс Брейта-Уилера для создания материи, аннигилируя гамма-лучи для производства пар электрон-позитрон.

В далеких уголках космоса, где рождаются и умирают звезды, уже существуют экстремальные физические условия. В 2021 году другая группа исследователей предположила, что ядра нейтронных звезд могут быть местом для подобного процесса, превращая частицы темной материи в фотоны. Вращающиеся нейтронные звезды, известные как пульсары, создают высокоэнергетическую среду, где материя может генерироваться из света. Пульсары могут вращаться тысячи раз в секунду, излучать гамма-лучи и иметь одни из самых сильных известных магнитных полей. Пульсары также используются в качестве инструментов для измерения гравитационных волн в космосе.

Исследование открывает новые возможности для изучения состава Вселенной, позволяя изучать далекие космические явления в лабораторных условиях. Эксперимент может предоставить способ заглянуть в состав Вселенной, приблизив далекую физику к нашему дому. Однако для этого необходимо построить реальный эксперимент.