Experimenty s intenzivními lasery poskytují první důkazy, že pomocí světla lze zastavit elektrony

12. 02. 2018

Lasery Částicová fyzika Kvantová fyzika

Ozařováním elektronů ultra-intenzivním laserem se vědcům podařilo překročit hranice běžné fyziky a přiblížit se kvantovým efektům. Když světlo dopadá na nějaký objekt, část záření se od něj odráží, pokud se však objekt pohybuje velmi rychle a světlo je velmi intenzivní, začnou se dít podivné věci. Například elektrony se mohou natolik rozvibrovat, že zpomalí, protože vibrace spotřebují velké množství energie. Podobný efekt vědci předpokládají také například u černých děr. Týmu na Imperial College London se podařilo provést tuto reakci poprvé v laboratorních podmínkách, výsledky jejich práce byly publikovány v magazínu Physical Review X.

Vědci vyvolali kolizi vysokoenergetického paprsku elektronů s velmi intenzivním Gemini laserem umístěným ve Velké Británii. Fotony, které se od elektronů odrážely, měly zvýšenou energii, kterou sebraly elektronům. Vlnová délka se posunula z viditelného spektra až do gama záření, což vědce upozornilo na úspěch experimentu. Následně porovnali energii v paprsku elektronů, která byla výrazně nižší než původně, což potvrdilo výsledky experimentu.

Touto chování zapadá do kvantové elektrodynamiky více než do běžné fyziky reprezentované maxwellovými rovnicemi. Vědci tak mohli potvrdit některé své teoretické předpoklady pro fungování kvantového světa, který se liší od toho běžného, který jsme schopni vnímat našimi smysly.

Už nyní vědci připravují experimenty s ještě intenzivnějším laserem, aby tyto výsledky potvrdili. Proběhnout by měly ještě v tomto roce.