Вчені показали, як віртуальні частинки зробити реальними
Дослідники з Університету Аалто (Фінляндія) досягли успіху в експерименті дуже незвичайної природи.
Про це повідомляє «Компьюлента».
Вакуум не порожній, у ньому постійно виникають і зникають віртуальні частинки. Зазвичай вони так і залишаються віртуальними: зобов'язані або поглинутися якоюсь частинкою, або розпастися, причому настільки швидко, що це, здавалося б, майже ніколи прямо не впливає на реальні частинки. Маса та енергія таких віртуальних частинок не обмежені «зверху», хоча це і не порушує закон збереження енергії: час існування віртуальних частинок тим менший, чим більша їхня енергія. У зв'язку з цим донедавна багато вчених були схильні вважати віртуальні частинки радше як математичну абстракцію, аніж щось справжнє.
Фіни провели експеримент з рухомим дзеркалом, і він вкотре показав, що на практиці ці частинки можна перетворити в реальні. У досліді використовувався масив з 250 СКВІДів, надпровідних квантових інтерферометрів, що лежать в основі МРТ (що застосовується для дослідження головного мозку).
Змінюючи магнітне поле в такому пристрої, можна регулювати в ньому швидкість світла (звичайно, не перевищуючи 299 792,458 км / с). З точки зору електромагнітного поля вакууму, випромінювання, відбиване такими СКВІД, сприймає їх як «дзеркало, що рухається». «Якщо діяти швидко, можна не дати [віртуальним] часткам рекомбінуватися - і тоді вони трансформуються в частинки реальні, які можна зареєструвати», - зауважує доктор Сорін Параоану (Sorin Paraoanu), один з авторів роботи.
Загалом, при швидкій зміні швидкості поширення світла в масиві СКВІДів фізикам вдалося витягти з вакуумного квантового шуму фотони мікрохвиль. Теоретично найбільш масивні частки вийдуть, якщо «дзеркало» рухати з колосальними прискореннями, але до такої експериментальної техніки нам поки далеко. Тому цього разу були «матеріалізовані» фотони «лише» мікрохвильового випромінювання.
У майбутньому автори роботи мріють створити з допомогою таких експериментальних пристроїв штучний горизонт подій чорної діри і спостерігати легендарне випромінювання Хокінга, що виходить від нього.
Якщо це вдасться, такі експерименти можуть мати наріжне значення як для фізики, так і для космології.
Звіт про дослідження опублікований в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.
Про це повідомляє «Компьюлента».
Вакуум не порожній, у ньому постійно виникають і зникають віртуальні частинки. Зазвичай вони так і залишаються віртуальними: зобов'язані або поглинутися якоюсь частинкою, або розпастися, причому настільки швидко, що це, здавалося б, майже ніколи прямо не впливає на реальні частинки. Маса та енергія таких віртуальних частинок не обмежені «зверху», хоча це і не порушує закон збереження енергії: час існування віртуальних частинок тим менший, чим більша їхня енергія. У зв'язку з цим донедавна багато вчених були схильні вважати віртуальні частинки радше як математичну абстракцію, аніж щось справжнє.
Фіни провели експеримент з рухомим дзеркалом, і він вкотре показав, що на практиці ці частинки можна перетворити в реальні. У досліді використовувався масив з 250 СКВІДів, надпровідних квантових інтерферометрів, що лежать в основі МРТ (що застосовується для дослідження головного мозку).
Змінюючи магнітне поле в такому пристрої, можна регулювати в ньому швидкість світла (звичайно, не перевищуючи 299 792,458 км / с). З точки зору електромагнітного поля вакууму, випромінювання, відбиване такими СКВІД, сприймає їх як «дзеркало, що рухається». «Якщо діяти швидко, можна не дати [віртуальним] часткам рекомбінуватися - і тоді вони трансформуються в частинки реальні, які можна зареєструвати», - зауважує доктор Сорін Параоану (Sorin Paraoanu), один з авторів роботи.
Загалом, при швидкій зміні швидкості поширення світла в масиві СКВІДів фізикам вдалося витягти з вакуумного квантового шуму фотони мікрохвиль. Теоретично найбільш масивні частки вийдуть, якщо «дзеркало» рухати з колосальними прискореннями, але до такої експериментальної техніки нам поки далеко. Тому цього разу були «матеріалізовані» фотони «лише» мікрохвильового випромінювання.
У майбутньому автори роботи мріють створити з допомогою таких експериментальних пристроїв штучний горизонт подій чорної діри і спостерігати легендарне випромінювання Хокінга, що виходить від нього.
Якщо це вдасться, такі експерименти можуть мати наріжне значення як для фізики, так і для космології.
Звіт про дослідження опублікований в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.
Джерело: «Компьюлента»