Знаменитое уравнение Эйнштейна E = mc^2 устанавливает связь между энергией и массой. Теоретически это означает, что можно из ничего, обладая только энергой, получить определенное вещество. Физики уже провели моделирование, чтобы исследовать практическое применение этого всемирно известного уравнения, превратив энергию – фотоны – в материю.
Команда под руководством ученых из Университета Осаки и Калифорнийского университета в Сан-Диего недавно смоделировала столкновение фотонов с помощью лазеров. Их результаты показывают, что столкновение даст пару электронов и позитронов. Позитроны – античастицы электрона – затем могут быть ускорены электрическим полем лазера для создания позитронного пучка.
«Мы считаем, что наше предложение экспериментально выполнимо, и мы с нетерпением ждем его реализации в реальных условиях», — сказал Алексей Арефьев, физик из Калифорнийского университета в Сан-Диего и соавтор статьи.
Экспериментальная установка возможна при интенсивности существующего лазера. Исследователи использовали моделирование, чтобы проверить потенциальные экспериментальные установки и нашли убедительную. Фотонно-фотонный коллайдер использует процесс Брейта-Вилера для производства материи, то есть он аннигилирует гамма-лучи для создания электрон-позитронных пар.
Некоторая экстремальная физика — места, где рождаются и умирают звезды, где останавливается время — существует в дальних уголках космоса. В 2021 году другая группа исследователей предположила, что ядра нейтронных звезд – чрезвычайно плотные конечные стадии звездной жизни – могут быть местом для подобной динамики, с помощью которой частицы темной материи могут превращаться в фотоны.
Вращающиеся нейтронные звезды называются пульсарами, и в их высокоэнергетической среде вещество может образовываться из света. пульсары могут вращаться тысячи раз в секунду, излучать гамма-лучи и обладать одними из самых сильных известных магнитных полей, по данным NASA. Пульсары также полезны инструменты для измерения гравитационных волн в космосе.
