Научницы Оксфордскаго высшоучилища напърво сотвориху 3D-модели сегдышнаго (реалнаго) часа, кторы показуіѫт странны квантовы ефект: когда три высокоенергетични лазеры сѧ стрѣтѫт в вакууму, поіави додатковы лѫч свѣта, ктор сѧ іави како бы из тмы.
Ово іавеніе іе достало имѧ «четвероволново смѣшеніе в вакууму» и іе предповѣдано теоретично, але днесі напърво быху сотворени модели в трѣх мѣрностіах с обзиром на вакуум. Ако експеримент подтвърди выданіе моделираніа, то бѫде помочіу в исканіу гипотетичных чѧстиц както аксіоны и милизарѧдени чѧстицы, кторы могѫт быти кандидатами в «темно твориво (матеріу)».
«То не іе само академичноі корыстіу – то іе важным кроком до експериментнаго подтвърджаніа квантовых ефектов, кторы донынѣ сѧ лишѫт само теоретичными» - додаше поіасненіе професор Питер Норис, сотворец изъисканіа.
Како тма породи свѣт?
Обычаіно, мы мыслиме о вакуумѣ както о пустом просторѣ. Іеднак квантова физика мысли, же он іе наполнен виртуалными двоіицами електрон/позитрон. В 2022 году научницы іуж показаху аналогичны ефект, створѧчи подобкы чѧстиц/античѧстиц од пустоты.
Іедна из теориі говори, же при нѣкторых условіах двоіицы електрон/позитрон могѫт достати си поларності, творѧчи наткненіа фотонов. Како кажѫт изъискатели од Оксфорда, ови потоцы (каскады) фотон/фотоннаго разсѣіиваніа приводи к твореніу свѣта од «тмы».
Абы промоделирати овы пробѣг, дружина заіедно с Изучилищом высокотехничных изъисканиі Лисабонскаго высшоучилища сотворише три «виртуалных» лазера высокоі енергіи. Како каже теоріа, сборно електромагнитно поліе трѣх мочных лазеров в іедноі точкѣ іе дості абы почѧти каскадно разсѣіиваніе фотонов, творѧчи свѣт в вакууму.
Послѣ изчислениі на програмѣ OSIRIS (моделираніе комплексных взаіемодѣіств лазеров и творива/плазмы), научницы сопоставиху выданіе симулациі и теоріи. Сѧ оказаше, же моделираніе цѣлком сѧ соодноси с теоріеі.
«Наш модел дозволише нам детално изучити квантовы ефекты купно с часовыми и просторными своіствами взаіимных дѣіств, что не быше доднесі дозволено», - подѣлише сѧ Зиксин Лили Чжан, главы творец изъисканіа, аспирант Оксфордскаго высшоучилища.
Нови лазеры хте дозволѧт експериментно подтвърджаніе
Доколѣ дружина твори по-сложни моделираніа, експериментно подтвърджаніе може сѧ іавити чрез нѣколіко годов. Сѧ почінаіѫт працовати наі‐мочни лазеры в Еуропѣ (ELI), Британіи (Vulcan 20-20), Китаіѣ (SEL и SHINE) и Америцѣ (OPAL).
Како каже сотворец изъисканіа професор Луис Силва од Лисабонскаго высшоучилища, ови лазеры бѫдѫт помогти провѣрити предповѣданіа научников, а нови изчислителни методы хте помогѫт запланирати експерименты.
«Комбинаціа наі‐мочных лазеров, днешных детекторов и наі‐лѣпаго моделираніа одкрыіе нову еру в изученіи взаіемодѣіств лазера и творива, что шири наше знаніе фундаменталноі физикы», закліучаіе Силва.