Bilim insanlarından ışığı maddeye dönüştürecek deney
Dünyaca ünlü bir denklemin pratik uygulamalarını keşfetmek için simülasyonlar yapan fizikçilere göre plazma fotonları, çarpıştırmak ve madde elde etmek için düzenlenebilir. Burada söz konusu olan denklem, enerji ve kütle arasında bir ilişki kuran Einstein’ın E = mc^2 denklemidir; özellikle de denklem, enerji ve kütlenin, ikincisi ışık hızının karesiyle çarpıldığında eşdeğer olduğunu savunmaktadır.
Osaka Üniversitesi ve UC San Diego’daki bilim insanları tarafından yönetilen bir ekip kısa süre önce lazer kullanarak fotonların çarpışmalarını simüle etti; sonuçları çarpışmaların elektron ve pozitron çiftleri vereceğini gösteriyor. Elektronun karşıt parçacığı olan pozitronlar daha sonra lazerin elektrik alanı tarafından hızlandırılarak bir pozitron ışını üretebilir. Araştırmacıların sonuçları Physical Review Letters dergisinde yayımlandı.
UC San Diego’da fizikçi ve makalenin ortak yazarı olan Alexey Arefiev, Osaka Üniversitesi’nden yapılan açıklamada, “Önerimizin deneysel olarak uygulanabilir olduğunu düşünüyoruz ve gerçek dünyada uygulanmasını dört gözle bekliyoruz” dedi.
Açıklamada, deneysel kurulumun şu anda mevcut olan lazer yoğunluklarında mümkün olduğu belirtildi. Araştırmacılar, potansiyel deneysel düzenekleri test etmek için simülasyonlar kullandılar ve ilgi çekici bir tane buldular. Foton-foton çarpıştırıcısı madde üretmek için Breit-Wheeler sürecini kullanır, yani elektron-pozitron çiftleri üretmek için gama ışınlarını yok eder.
Evrenin uzak noktalarında, yıldızların doğup öldüğü ve zamanın durduğu bazı ekstrem fizikler mevcut. 2021 yılında farklı bir araştırmacı ekibi, yıldız yaşamının son derece yoğun son evreleri olan nötron yıldızlarının çekirdeklerinin, karanlık madde parçacıklarının fotonlara dönüşebileceği benzer bir dinamik için bir mekan olabileceğini öne sürdü.
Dönen nötron yıldızlarına pulsar denir ve yüksek enerjili ortamları maddenin ışıktan üretilebileceği yerdir. NASA’ya göre pulsarlar saniyede binlerce kez dönebilir, gama ışınları yayabilir ve bilinen en güçlü manyetik alanlardan bazılarına sahiptir.
Pulsarlar aynı zamanda uzaydaki yerçekimi dalgalarını ölçmek için de yararlıdır. Bu yılın başlarında, beş farklı pulsar zamanlama dizisi işbirliği, arka plan yerçekimsel dalgalarına ilk bakış olduğundan şüphelenilen bulgulara imza attı.
Pulsarların giriş çıkışlarını uzaktan gözlemlemek zor olsa da fizikçiler bu varlıkları simüle etmeye çalışabilir.
Son araştırmayı destekleyen Ulusal Bilim Vakfı program direktörü Vyacheslav Lukin, “Bu araştırma, evrenin gizemlerini laboratuvar ortamında keşfetmenin potansiyel bir yolunu gösteriyor” dedi ve devam etti: “Bugünün ve yarının yüksek güçlü lazer tesislerindeki gelecek olanaklar artık daha da ilgi çekici hale geldi.”
Deney, uzayın uzak noktalarındaki uç fizik durumlarını gezegenimize çok daha yakın hale getirerek evrenin kompozisyonunu incelemenin bir yolunu sağlayabilir. Ancak bunun gerçekleşmesi için bir deneyin kurularak tamamlanması gerekecek.
Kaynak: Chip
