Wetenschappers hebben misschien ontdekt hoe licht in materie kan worden omgezet

Het experiment zal laserlicht omzetten in materiedeeltjes.

Het experiment zal laserlicht omzetten in materiedeeltjes.

Bethany Clarke/Getty Images

Tachtig jaar geleden, natuurkundigen Gregory Breit en John Wheeler berekend dat als je pure fotonen van licht tegen elkaar zou slaan, je ze in theorie zou kunnen omzetten in tastbare materie - maar zei dat het daadwerkelijk produceren van dit proces zo moeilijk zou zijn dat het'hopeloos proberen te observeren... in laboratoriumexperimenten'.

De botser zou dienen als een andere demonstratie van Einsteins beroemde E=mc2



hoeveel whisky is te veel?

In een nieuw artikel in het journaal Natuurfotonica , swetenschappers aan het Imperial College London onder leiding vanOliver Pikestellen een praktische manier voor om dit te bereiken met behulp van lasers, een plak goud en een leeg blikje.

Hun 'foton-foton-collider'zou dienen als nog een andere demonstratie vanEinstein is beroemd E = mc2 vergelijking , die de relatie tussen materie en energie beschrijft. In zekere zin zou hetkeer het proces van kernsplijting om - het samensmelten van lichtfotonen om materiedeeltjes te creëren, in plaats van materie uit elkaar te splitsen om energie vrij te maken.

Nu, dit is niet helemaal een voedsel synthesizer dat zou kunnen worden gebruikt om alledaagse voorwerpen te vervaardigen - het zou lichtfotonen omzetten in maximaal ongeveer 100.000 elektronen en positronen - enhet is op dit moment nog maar een idee. Maar ditrelatief eenvoudige techniek zou bestaande technologie gebruiken, en de wetenschappers hopenexperimenten om het te testen zullen binnen een jaar beginnen.

Hoe de foton-foton-botser zou werken

Screen_shot_2014-05-19_at_10.34.24_am

Natuurfotonica , Pike et. al.

hoe laat is het debat vandaag?

Het experiment zou beginnen met een elektronenstraal die met extreem hoge snelheden beweegt - net onder de lichtsnelheid - die in een plak goud wordt afgevuurd. Deze botsing zou een straal van extreem hoogenergetische gammastraalfotonen produceren - vergelijkbaar met licht, maar miljarden keren energieker dan het zichtbare licht dat we normaal zien.

Deze fotonen zouden dan in een klein gouden blikje worden geleid dat a . wordt genoemd holte . Een afzonderlijke hoogenergetische laserstraal zou ook op het binnenoppervlak van het blikje worden gericht, het verwarmen en verschillende fotonen produceren die worden uitgezonden als blackbody-straling.

botsingen tussen hoogenergetische fotonen zouden kleine deeltjes materie produceren

wat gebeurde er in het watergate-schandaal?

Als de berekeningen van de wetenschappers correct zijn, zouden de botsingen tussen deze twee soorten hoogenergetische fotonen honderdduizenden kleine deeltjes materie produceren, die zouden kunnen worden gedetecteerd als ze uit de hohlraum tevoorschijn komen. Voilà: massaloze energie wordt omgezet in massa.

Dit type experiment zal geen praktisch middel zijn om objecten te vervaardigen, maar zal help een cruciaal onderdeel te demonstreren van de theorie van natuurkundigen over hoe licht en materie samenwerken . Het zou ook kunnen wetenschappers helpen beter te begrijpen wat is er gebeurdin de ogenblikken na de oerknal, toen soortgelijke uitbarstingen vangammastraalfotonen werden geproduceerd.

Wetenschappers hadden eerder lichtfotonen in materie veranderden, maar daarvoor moesten ze bestaande materie (in de vorm van elektronen) gebruiken. Dit nieuwe experiment zou de elektronen uitfilteren die in de voorbereidende fase werden gebruikt - dus, alssuccesvol is, zal dit de allereerste keer zijn dat pure, massaloze lichtenergie wordt omgezet in materie.