Библиотека по физике Библиотека по физике
Новости    Библиотека    Энциклопедия    Биографии    Ссылки    Карта сайта    О сайте


13.04.2013

Учёные извлекли реальные фотоны из виртуальных частиц

Исследователи из Университета Аалто (Финляндия) преуспели в эксперименте очень необычной природы.

Вакуум не пуст: в нём постоянно возникают и исчезают виртуальные частицы. Обычно они так и остаются виртуальными: обязаны либо поглотиться какой-либо частицей, либо распасться, причём столь быстро, что это, казалось бы, почти никогда напрямую не влияет на реальные частицы. Масса и энергия таких виртуальных частиц не ограничены «сверху», хотя это и не нарушает закона сохранения энергии: время существования виртуальных частиц тем меньше, чем больше их энергия. В связи с этим до недавних пор многие были склонны считать виртуальные частицы существующими скорее в качестве математической абстракции, нежели чего-то настоящего.

Ещё несколько лет назад идея извлечения реальных частиц из вакуума была чистой теорией (Здесь и ниже иллюстрации UA, UC)
Ещё несколько лет назад идея извлечения реальных частиц из вакуума была чистой теорией (Здесь и ниже иллюстрации UA, UC)

Финны провели эксперимент с движущимся зеркалом, и он в очередной раз показал, что на практике эти частицы можно превратить в реальные. В опыте использовался массив из 250 СКВИДов — сверхпроводящих квантовых интерферометров, лежащих в основе МРТ (что применяется для исследования головного мозга).

Изменяя магнитное поле в таком устройстве, можно регулировать в нём скорость света (конечно, не превышая 299 792,458 км/с). С точки зрения электромагнитного поля вакуума, излучение, отражаемое такими СКВИДами, воспринимает их в качестве движущегося «зеркала». «Если действовать быстро, можно не дать [виртуальным] частицам рекомбинироваться, и тогда они трансформируются в частицы реальные, которые можно зарегистрировать», — замечает доктор Сорин Параоану (Sorin Paraoanu), один из авторов рассматриваемой работы.

В общем, при быстром изменении скорости распространения света в массиве СКВИДов физикам удалось извлечь из вакуумного квантового шума фотоны микроволн. Теоретически наиболее массивные частицы получатся, если «зеркало» двигать с колоссальными ускорениями, но до такой экспериментальной техники нам пока далеко. Поэтому на сей раз были «материализованы» фотоны «всего лишь» микроволнового излучения.

Часть экспериментальной установки
Часть экспериментальной установки

В будущем авторы работы мечтают создать при помощи таких экспериментальных устройств искусственный горизонт событий чёрной дыры и наблюдать исходящее от него легендарное излучение Хокинга.

Если это удастся, такие эксперименты могут иметь краеугольное значение как для физики, так и для космологии.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Подготовлено по материалам Университета Аалто.

Александр Березин


Источники:

  1. КОМПЬЮЛЕНТА




Пользовательского поиска




Пять неожиданных и грандиозных открытий физики

Мария Склодовская-Кюри - единственная в истории женщина, получившая две Нобелевские премии

Нобелевская премия по физике — 2017 - за решающий вклад в создание детектора LIGO и регистрацию гравитационных волн

Виталий Гинзбург, лауреат Нобелевской премии по физике 2003 г.

Физики превратили непроводящий полимер в полупроводник силой звука

Десять невозможных вещей, ставших возможными благодаря современной физике

Физики нашли возможную брешь в Стандартной модели

Ученые объяснили звуки метеоров

Теория эмерджентности: что такое реальность?

Ученые математически доказали недостижимость абсолютного нуля температуры

Четыре крупнейших ошибки в научной жизни Эйнштейна






© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку на страницу источник:
http://physiclib.ru/ 'PhysicLib.ru: Библиотека по физике'

Рейтинг@Mail.ru