Физики из международной коллаборации STAR представили прямые доказательства того, что наш мир буквально прорастает из пустоты.
В Брукхейвенской национальной лаборатории на базе коллайдера RHIC учёные зафиксировали, как виртуальные частицы превращаются в реальные объекты. Это не просто теоретические выкладки, а результат кропотливого анализа миллионов столкновений протонов.
Читайте: Эйнштейн против Бора – Как один атом поставил точку в столетнем споре
Механика квантового рождения
В центре внимания исследователей оказались лямбда-гипероны и их антиподы из мира антиматерии.
Эти частицы живут лишь мгновения, но оставляют чёткий след в детекторах. Ключевым параметром стал их спин — квантовая характеристика, тесно связанная с магнетизмом. Именно по направлению спина при распаде учёные смогли восстановить всю предысторию их появления.
Согласно современным представлениям, вакуум вовсе не пуст. Это кипящий океан энергетических полей, где постоянно рождаются и тут же гаснут запутанные пары виртуальных частиц. В обычных условиях они исчезают слишком быстро, чтобы их можно было поймать.
Однако при столкновении протонов на скоростях, близких к световой, колоссальный выброс энергии буквально вырывает эти пары из небытия. Так, виртуальное становится реальным и осязаемым.
Эксперимент выявил поразительную закономерность: если лямбда-гипероны рождаются в непосредственной близости друг от друга, их спины оказываются идеально выровнены. Это не совпадение, а прямое «наследство» их вакуумного прошлого.
Такое поведение полностью копирует связь виртуальных странных кварков и антикварков в вакууме. Тот факт, что частицы сохраняют эту настройку при переходе в реальное состояние, подтверждает: они возникли из единой запутанной пары.
Как отмечает физик Брукхейвенской лаборатории Чжоудуньмин Ту, эта работа открывает уникальное окно в микромир. Теперь учёные могут воочию наблюдать, как формируется видимая материя и откуда берутся её фундаментальные свойства.
Граница миров и будущее технологий
Интересно, что квантовая магия исчезает, стоит частицам разлететься подальше друг от друга.
Если расстояние между ними увеличивается, связь рвётся. Физики предполагают, в таких случаях «близнецы» начинают слишком активно взаимодействовать с окружающей средой и другими частицами, что мгновенно разрушает их первоначальную гармонию.
Понимание того, где проходит граница между квантовой запутанностью и привычной нам классической физикой — один из главных вызовов современной науки.
Результаты исследования, опубликованного в журнале Nature, имеют и прикладной смысл.
Эти данные критически важны для развития квантовых вычислений и систем передачи информации. В ближайших планах учёных — повторить успех на экспериментах с атомными ядрами и будущем Электрон-ионном коллайдере.
Хочу первым узнавать о ТЕХНОЛОГИЯХ – ПОДПИСАТЬСЯ на Telegram
Читать свежие обзоры гаджетов на нашем сайте – TehnObzor.RU