iPon Hírek

Fényből akarnak anyagot létrehozni

Dátum | 2014. 05. 20.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

1934-ben érdekes elmélettel állt elő két amerikai fizikus, Gregory Breit és John Wheeler: az volt az elképzelésük, hogy fotonok ütköztetésével elektronokat és pozitronokat lehet létrehozni, vagyis lehetséges fényből anyagot kreálni. Mivel azonban a harmincas években a teória ellenőrzését lehetővé tevő kísérletek még technológiailag megvalósíthatatlannak tűntek, a szakértők lemondtak arról, hogy elméletük valaha is létjogosultságot nyerhet. Az ötlet megszületése óta azonban eltelt nyolcvan év, és az Londoni Imperial College kutatói végre kidolgoztak egy eljárást, amellyel tesztelhető lehet Breit és Wheeler elmélete. Oliver Pike kutatócsoportja egy nagyenergiájú lézernyalábot fog egy különleges, aranyból készült kapszulára irányítani, amelyben a fotonok elviekben anyag-antianyag párokká alakulnak majd át, lényegileg lemásolva azt a folyamatot, amely a szupernóvák egy ritka típusának belsejében is lezajlik. Pike elmondása szerint az alapötlet gyakorlatilag annyi, hogy a fény bemegy az egyik oldalon és anyag jön ki a másikon, a valóságban azonban ennél jóval komplikáltabb lesz a helyzet, ha sikerrel jár a kísérlet. Az első próbálkozások során elektronok és pozitronok létrehozásában reménykednek a szakértők, később azonban nagyobb energiájú nyalábokkal nehezebb részecskéket is igyekeznek életre hívni. A kutató ugyanakkor hangsúlyozza, hogy nem ők lesznek az elsők, akik fényből anyagot csinálnak. 1997-ben a Stanford Lineáris Részecskegyorsító Központ (SLAC) munkatársai ezt már sikerrel megtették, bár más módszert alkalmaztak. Ez utóbbi kísérlet során egy kamrában elektronok segítségével hoztak létre nagyenergiájú fotonokat, amelyeket aztán egymással ütköztettek ugyanebben a kamrában, elektronokat és pozitronokat hozva létre a folyamat során. Ezt a procedúrát az eredeti elmélet kidolgozói után Breit−Wheeler multifoton eljárásnak keresztelték.
„A legfontosabb különbség a SLAC-kísérlethez képest, hogy az általunk kidolgozott módszer jóval célirányosabb” – mondja Pike. A lézernyalábokat persze továbbra is elektronok segítségével képzik, ezt követően azonban a fotonokat elszeparálják az elektronoktól, jóval tisztább végeredményt produkálva, mint a multifotonos kísérletben. És hogy mi értelme van elektronokból fényt, majd a fényből ismét anyagot csinálni? Pike szerint módszerük révén a részecskefizikai kísérletek új korszaka kezdődhet meg. A jelenlegi kísérletek során szubatomi részecskéket ütköztetnek nagy sebességgel a kutatók, és rengeteg ilyen ütközés megfigyelési adataiból igyekeznek kihámozni, hogy milyen új részecskék jöttek létre a folyamatban. Pike új kísérleti elrendezésében a lézernyaláb egy aranyból készült kapszula belsejébe hatol be, amely a lézer által gerjesztett állapotba kerül, erős elektromágneses mezőt hozva létre annak belső terében. A fotonok ezen mezővel való interakcióik eredményeként alakulnak át elektronokká és a pozitronokká, illetve egy napon talán más részecskékké is. A procedúra jóval könnyebben elemezhető lesz, mint a korábbi elrendezés, és a részecskefizikai kísérletek általában. „A fény bemegy az egyik oldalon, a képződő részecskék pedig kijönnek a másikon.” Andrei Seryi, az Oxford kutatója szerint, bár az eljárás kétségkívül érdekes, még messze van attól, hogy a részecskefizikai kísérletek során rutinszerűen használható lehessen. Elméleti szinten ugyanakkor nagyon jól hangzik, hogy fényből lehet részecskéket kreálni. Kellően nagy energiával működő lézerek révén egy napon talán szükségtelenné válhatnak napjaink gigantikus részecskeütköztetői, véli a kutató. A természetben persze az idők kezdete óta léteznek hasonló fotonütköztetők, a szupernóvák egyik ritka fajtája, az úgynevezett pár-instabilitás szupernóvák belsejében. Ezek 150−300 naptömegű, alacsony fémtartalmú csillagokból jöttek létre a világegyetem legkorábbi időszakában, amikor még léteztek hasonló méretű gigászok. Az ilyen csillagok belsejében a nagyenergiájú gamma-fotonok ütközéseinek eredményeként elektron-pozitron párok keletkeztek, csökkentve a magban uralkodó nyomást. Ha tehát Pike kísérlete sikerrel jár, az eljárás gyakorlatilag egy miniatűr szupernóva létrehozása révén valósul meg.
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

14. Asagrim
2014.05.20. 12:24
És én még azt hittem hogy semmi tudományos háttere nincs a Star Trek Holodecknek ... hát, örülök hogy tévedtem!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
13. Derry Asagr...
2014.05.20. 12:35
Ez nem a HoloDeck, mert az nem képez anyagot, csak szimulálja azt.
Ez sokkal inkább az anyag/étel szintetizátor. Elég brutál lenne, ha tényleg fényből "készülne" az ebéd.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
12. Asagrim Derry
2014.05.20. 12:44
A Holodeck fotonokkal állít elő tapintásra életszerű anyagot.

Bár igazad van, mert a cikk kísérletében az anyag megmarad, a Holodeckken előállított anyag pedig megszűnik a transzmitterek lefedettségén kívül.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
11. partxxx
2014.05.20. 13:07
teleportálni jó lehet, egyik oldalt lebontanak másik oldalt felépítenek =)
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
10. VAjZY
2014.05.20. 13:55
Régóta várok egy ilyen kísérletre, s meglepődnék, ha nem lenne lehetséges mindez. Csodálatos, hajrá!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
9. InterPici
2014.05.20. 15:05
És akkor gyárthatják az aranyat!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
8. spdrfx
2014.05.20. 15:10
A nagyenergiaju fotonok onmaguk is reszecske-aantireszecske parokat keltenek, nem kell, hogy utkozzenek.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
7. ncc1701
2014.05.20. 15:51
Startrekben a replikátor az ilyen. Megcsinálja a kávét, kaját, jó ötlet.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
6. balinlin ncc17...
2014.05.20. 15:55
Kedves Enterprise, megelőztél. Pont a replikátor jutott nekem is eszembe.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
5. Cheatman97
2014.05.20. 17:27
A fényevők már előbb kitalálták
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
4. freyr
2014.05.20. 19:39
Meglepődnék, ha nem a Star Trek jutna bárkinek az eszébe 20 év felett, aki ezt elolvassa.
Amúgy ha jól rémlik Star Trekben, legalábbis a Voyager-DS9 vonalon a Föderáció által használt hologramok részben valódi anyagból is állhatnak szükség szerint (és a technológia a replikátorokon, ami meg a transzportereken alapszik), csak a projektorok nem önállóan, hanem erőterekkel stabilizált részecskéket hoznak létre, ezért esnek azok szét, ha kikerülnek a hatósugárból.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2014.05.20. 21:34
Ez inkább a replikátorokra emlékeztet
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. Zeusz310
2014.05.20. 22:36
mért olyan meglepő ez? einstein óta tudjuk hogy az anyag csak egy állapota az energiának tehát energiából lehet anyagot csinálni (egyszerű paraszti logikával )
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. Supra
2014.05.21. 00:18
Amúgy ja, csak ugye ne feledjük el, hogy az emberi léptékű mennyiség előállításához borzalmas mennyiségű energia kell.
Nameg azt se, hogy azonis mennyiségű antianyag keletkezik, amivel szintén csinálni kell valamit!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!