Pratite nas

Pozdrav, koji sadržaj vas zanima?

Astrofizika

Fizičari osmislili eksperiment za pretvaranje svjetlosti u materiju

Fizičari osmislili eksperiment za pretvaranje svjetlosti u materiju
Shutterstock

Tim fizičara sa Sveučilišta Osaka i UC San Diego ostvario je značajan napredak u primjeni Einsteinove poznate jednadžbe E = mc^2, koja povezuje energiju (E) i masu (m) s brzinom svjetlosti (c). Njihova istraživanja koriste lasersku tehnologiju za induciranje sudara fotona, što bi teorijski moglo dovesti do stvaranja materije, posebno parova elektrona i pozitrona. Pozitroni su fascinantni jer predstavljaju antičestice elektrona, a u ovom kontekstu, mogli bi se ubrzati korištenjem električnog polja lasera za proizvodnju snopa pozitrona.

Ovo otkriće ima dalekosežne implikacije. Ne samo da pruža uvid u fundamentalne odnose između energije i mase, što je ključno za razumijevanje temeljnih načela fizike, već otvara i vrata za inovativne eksperimentalne pristupe u kvantnoj fizici. Mogućnost stvaranja materije iz svjetlosti predstavlja revolucionaran koncept koji bi mogao imati različite primjene, od temeljnih istraživanja u fizici čestica do potencijalnih tehnoloških inovacija. Objava njihovih rezultata u časopisu Physical Review Letters dodatno naglašava važnost i ugled ovog istraživanja.

Ova studija ne samo da doprinosi teoretskom razumijevanju, već također naglašava praktične aspekte Einsteinove jednadžbe, demonstrirajući mogućnosti koje se otvaraju kada se teoretska fizika primjenjuje u stvarnom, eksperimentalnom okruženju. Uz to, istraživanje potiče razvoj i unapređenje laserske tehnologije, što je ključno za napredak u mnogim znanstvenim i industrijskim područjima. Istraživački timovi koji rade na ovakvim projektima ne samo da doprinose znanstvenoj zajednici, već i postavljaju temelje za buduće inovacije koje bi mogle transformirati kako razumijemo svemir, tako i način na koji koristimo tehnologiju u našim svakodnevnim životima.

Alexey Arefiev, fizičar s UC San Diego i suautor istaknutog istraživanja, izrazio je svoj optimizam vezan za praktičnu primjenu njihovog prijedloga u stvarnom svijetu. U izjavi za Sveučilište u Osaki, Arefiev je naglasio da je njihov koncept eksperimentalno izvediv, koristeći se trenutno dostupnim intenzitetima lasera. Korištenjem simulacija, tim je testirao razne eksperimentalne postavke i identificirao jednu posebno obećavajuću, koja koristi foton-fotonski kolajder. Taj kolajder primjenjuje Breit-Wheelerov proces, uništavajući gama-zrake za stvaranje parova elektron-pozitron.

Ovo istraživanje ima značajan doprinos ne samo u području fizike čestica, već i u astrofizici. Zanimljivo je kako se povezuje s drugim istraživanjima, poput onog iz 2021. godine, koje sugerira da bi jezgre neutronskih zvijezda, ekstremno guste strukture nastale u kasnim fazama života zvijezda, mogle biti mjesta sličnih fenomena. U tim uvjetima, gdje se zvijezde rađaju i umiru, mogla bi se odvijati pretvorba čestica tamne tvari u fotone, pružajući uvid u neke od najdubljih misterija svemira.

Ovo istraživanje otvara vrata za nove pristupe u razumijevanju i istraživanju svemira, pružajući priliku da se složeni kosmički procesi istraže i u laboratorijskim uvjetima. Ovakav napredak u eksperimentalnoj fizici i astrofizici ne samo da povećava naše razumijevanje svemira, već i pokazuje kako teoretski koncepti mogu biti primijenjeni u praktičnim, stvarnim eksperimentima.

Pulsari, koji su u biti brzo rotirajuće neutronske zvijezde, predstavljaju jedno od najintrigantnijih područja u astrofizici. Svojim iznimnim svojstvima, kao što su sposobnost rotiranja tisuće puta u sekundi i emisija gama zraka, te posjedovanjem nekih od najjačih magnetskih polja u svemiru, pulsari su prema NASA-i idealni kandidati za proučavanje fenomena kao što je generiranje materije iz svjetlosti. Visokoenergetsko okruženje pulsara pruža jedinstvenu priliku za istraživanje ekstremnih uvjeta koji vladaju u svemiru.

Pulsari su također izuzetno vrijedni u kontekstu mjerenja gravitacijskih valova. Nedavna istraživanja koja su se bavila pulsarskim vremenskim nizovima dala su naslutiti prvi uvid u pozadinu gravitacijskih valova, što predstavlja kontinuirani šum gravitacijskih valova koji suptilno mijenjaju prostor-vrijeme. Ovakva otkrića doprinose našem dubljem razumijevanju svemira i njegovih temeljnih zakona.

Unatoč izazovima u izravnom promatranju unutrašnjosti pulsara, fizičari mogu stvoriti simulacije u laboratorijskim uvjetima kako bi bolje razumjeli ove zagonetne objekte. Vjačeslav Lukin, programski direktor Nacionalne zaklade za znanost, istaknuo je važnost istraživanja pulsara u laboratorijskom okruženju za otkrivanje tajni svemira. Napredak u razvoju snažnih laserskih postrojenja dodatno pojačava potencijal budućih istraživanja u ovoj oblasti.

Eksperimenti s pulsarima i sličnim astrofizičkim fenomenima omogućuju nam da bolje shvatimo složenu prirodu svemira i njegov sastav. Provodeći takve eksperimente, znanstvenici mogu približiti neke od najudaljenijih i najmisterioznijih aspekata svemira našem razumijevanju, otvarajući nove horizonte u našem traganju za znanjem o svemiru. Ovo istraživačko područje stoga predstavlja ključni sljedeći korak u razvoju astrofizike i fundamentalne fizike.

Možda će vas zanimati

Fizika

Tim istraživača iz Laboratorija strukturirane svjetlosti na Sveučilištu Witwatersrand u Južnoafričkoj Republici, pod vodstvom profesora Andrewa Forbesa i u suradnji s teoretičarem struna Robertom...

Astronomija

Po prvi put astronomi su kombinirali podatke iz NASA-inog rendgenskog opservatorija Chandra i svemirskog teleskopa James Webb kako bi proučili dobro poznate ostatke supernove...

Znanost

Ako ste redoviti korisnik interneta, postoji velika vjerojatnost da ste naišli na radove popularnih YouTubera poznatih kao “Slow Mo Guys“. Ovaj kreativni dvojac poznat...

Astronomija

Povećano je zanimanje za neidentificirane leteće objekte (NLO) nakon što je Pentagon u svom izvješću iz 2021. godine otkrio anomalne objekte u američkom zračnom...