Allura dak il-vojt ma jibqax vojt
Il-vakwu huwa post fejn, anke jekk ma tarahx, jiġri ħafna. Madankollu, biex issir taf liema eżattament teħtieġ tant enerġija li sa ftit ilu deher impossibbli għax-xjenzati li jħarsu lejn id-dinja tal-partiċelli virtwali. Meta xi nies jieqfu f’sitwazzjoni bħal din, ikun impossibbli għal oħrajn li jħeġġuhom biex jippruvaw.
Skont it-teorija tal-kwantum, l-ispazju vojt huwa mimli b’partiċelli virtwali li jimpenjaw bejn l-esseri u n-non-être. Huma wkoll kompletament ma jinstabux - sakemm ma kellna xi ħaġa qawwija biex insibuhom.
"Ġeneralment, meta n-nies jitkellmu dwar vakwu, huma jfissru xi ħaġa li hija kompletament vojta," qal il-fiżiku teoretiku Mattias Marklund tal-Università tat-Teknoloġija ta 'Chalmers f'Gothenburg, l-Isvezja, fil-ħarġa ta' Jannar ta 'NewScientist.
Jirriżulta li l-lejżer jista’ juri li m’hu daqshekk vojt.
Elettron f'sens statistiku
Il-partiċelli virtwali huma kunċett matematiku fit-teoriji tal-kamp quantum. Huma partiċelli fiżiċi li jimmanifestaw il-preżenza tagħhom permezz ta 'interazzjonijiet, iżda jiksru l-prinċipju tal-qoxra tal-massa.
Partiċelli virtwali jidhru fix-xogħlijiet ta 'Richard Feynman. Skont it-teorija tiegħu, kull partiċella fiżika hija fil-fatt konglomerat ta 'partiċelli virtwali. Elettron fiżiku fil-fatt huwa elettron virtwali li jarmi fotoni virtwali, li jitmermru f'pari ta 'elettron-positron virtwali, li min-naħa tagħhom jinteraġixxu ma' fotoni virtwali - u l-bqija bla tmiem. L-elettron "fiżiku" huwa proċess kontinwu ta 'interazzjoni bejn elettroni virtwali, positrons, fotoni, u possibbilment partiċelli oħra. Ir-"realtà" ta 'elettron hija kunċett statistiku. Huwa impossibbli li wieħed jgħid liema parti minn dan is-sett hija verament reali. Huwa magħruf biss li s-somma tal-piżijiet ta 'dawn il-partiċelli kollha tirriżulta fil-ċarġ tal-elettron (jiġifieri, biex ngħiduha sempliċiment, għandu jkun hemm elettron virtwali wieħed aktar milli hemm positroni virtwali) u li s-somma tal-mases ta' il-partiċelli kollha joħolqu l-massa tal-elettron.
Pari elettron-positron huma ffurmati fil-vakwu. Kwalunkwe partiċella ċċarġjata b'mod pożittiv, eż. proton, se tattira dawn l-elettroni virtwali u tirrepeli l-positroni (bl-għajnuna ta 'fotoni virtwali). Dan il-fenomenu jissejjaħ polarizzazzjoni tal-vakwu. Pari elettron-positron imdawwar bi proton
jiffurmaw dipoli żgħar li jibdlu l-kamp tal-proton bil-kamp elettriku tagħhom. Il-ħlas elettriku tal-proton li nkejlu għalhekk mhuwiex dak tal-proton innifsu, iżda tas-sistema kollha, inklużi l-pari virtwali.
Lejżer f'vakwu
Ir-raġuni li nemmnu li jeżistu partiċelli virtwali tmur lura għall-pedamenti tal-elettrodinamika kwantistika (QED), fergħa tal-fiżika li tipprova tispjega l-interazzjoni tal-fotoni mal-elettroni. Peress li din it-teorija ġiet żviluppata fis-snin tletin, il-fiżiċi ilhom jistaqsu kif jittrattaw il-problema tal-partiċelli li huma matematikament meħtieġa iżda li ma jistgħux jidhru, jinstemgħu jew jinħassu.
Il-QED juri li teoretikament, jekk noħolqu kamp elettriku b'saħħtu biżżejjed, allura l-elettroni virtwali li jakkumpanjawhom (jew li jiffurmaw konglomerat statistiku msejjaħ elettron) jiżvelaw il-preżenza tagħhom u jkun possibbli li jinstabu. L-enerġija meħtieġa għal dan trid tilħaq u taqbeż il-limitu magħruf bħala l-limitu ta’ Schwinger, li lil hinn minnu, kif inhu espress b’mod figurattiv, il-vakwu jitlef il-proprjetajiet klassiċi tiegħu u ma jibqax “vojt”. Għaliex mhux daqshekk sempliċi? Skont is-suppożizzjonijiet, l-ammont meħtieġ ta 'enerġija għandu jkun daqs l-enerġija totali prodotta mill-impjanti tal-enerġija kollha fid-dinja - biljun darba oħra.
Il-ħaġa tidher lil hinn mil-lat tagħna. Kif jirriżulta, iżda, mhux bilfors jekk wieħed juża t-teknika tal-laser ta’ impulsi ottiċi ultra-qosra u ta’ intensità għolja, żviluppata fis-snin tmenin mir-rebbieħa tal-Premju Nobel tas-sena l-oħra, Gérard Mourou u Donna Strickland. Mourou innifsu qal bil-miftuħ li l-poteri giga-, tera-, u anke petawatt miksuba f'dawn is-supershots tal-lejżer joħolqu opportunità biex ikissru l-vakwu. Il-kunċetti tiegħu kienu inkorporati fil-proġett Extreme Light Infrastructure (ELI), appoġġjat minn fondi Ewropej u żviluppat fir-Rumanija. Hemm żewġ lejżers ta '80 petawatt qrib Bukarest li x-xjenzati jridu jużaw biex jegħlbu l-limitu ta' Schwinger.
Madankollu, anki jekk jirnexxielna niksru l-limitazzjonijiet tal-enerġija, ir-riżultat – u dak li eventwalment se jidher f’għajnejn il-fiżiċi – jibqa’ inċert ħafna. Fil-każ ta 'partiċelli virtwali, il-metodoloġija tar-riċerka tibda tfalli, u l-kalkoli m'għadhomx jagħmlu sens. Kalkolu sempliċi juri wkoll li ż-żewġ lasers ELI jiġġeneraw ftit wisq enerġija. Anke erba 'qatet magħquda għadhom 10 darba inqas milli meħtieġ. Madankollu, ix-xjentisti mhumiex skoraġġuti minn dan, peress li jqisu dan il-limitu maġiku mhux limitu qawwi ta 'darba, iżda żona gradwali ta' bidla. Allura jittamaw għal xi effetti virtwali anke b'dożi iżgħar ta 'enerġija.
Ir-riċerkaturi għandhom diversi ideat għat-tisħiħ tar-raġġi tal-lejżer. Waħda minnhom hija l-kunċett pjuttost eżotiku ta 'mirja li jirriflettu u jamplifikaw li jivvjaġġaw bil-veloċità tad-dawl. Ideat oħra jinkludu l-amplifikazzjoni tar-raġġi billi jolqtu travi ta 'fotoni ma' raġġi ta 'elettroni, jew raġġi tal-laser jaħbtu, li x-xjentisti fiċ-ċentru ta' riċerka tal-Istazzjon Ċiniż ta 'Dawl Estrem f'Shanghai jingħad li jridu jwettqu. A collider kbir ta 'fotoni jew elettroni huwa kunċett ġdid u interessanti li ta' min jiġi osservat.
