Ученые впервые превратили свет в материю
Ученые Брукхейвенской национальной лаборатории (США, шт. Нью-Йорк) впервые осуществили преобразование энергии в материю.
На релятивистском коллайдере тяжёлых ионов RHIC они сталкивали друг с другом ядра атома золота при скорости 99,995% от световой. Большой положительный заряд ядер и высокие скорости создавали круговые магнитные поля и облака фотонов. Когда ионы золота задевали друг друга, их фотонные гало взаимодействовали и выдавали пары электрон- позитрон.
То, что фотоны при столкновении могут рождать пару частица -античастица, физики Григорий Брейт-Шнайдер и Джон Уилер предположили еще в 1934 году. Однако, несмотря на симметрию формулы Эйнштейна, подразумевающую тождественность материи и энергии, реализовать процесс Брейта-Уилера и превратить энергию в материю оказалось сложно. Брейт и Уилер предположили, что для этого нужен ускоритель – устройство, разгоняющее заряженные ионы.
Почти через сто лет после выхода их работы коллайдер RHIC смог воссоздать процесс Брейта-Уилера, а модернизированный соленоидный трекер-детектор STAR уловил, измерил и подтвердил результат.
«Всего несколько лет назад, в 2018 году, мы начали замечать кое-что интересное, однако не сразу поняли, что видим процесс Брейта-Уилера, — сказал ученый–исследователь Лихуань Руан. – Мы увидели отличные результаты от тех, которые следует ожидать после столкновения тяжёлых ионов, но только когда Дэниел начал заниматься анализом данных с точностью, доступной оборудованию STAR, со всеми измерениями дифференциальной кинематики, мы смогли уверенно заявить: да, это действительно процесс Брейта-Уилера».