Se konsa, vid sa a sispann vin vid
Yon vakyòm se yon kote kote anpil rive, menm si ou pa wè li. Sepandan, li pran anpil enèji pou chèche konnen ki sa egzakteman ke jiska dènyèman li te sanble enposib pou syantis yo gade nan mond lan nan patikil vityèl. Lè kèk moun sispann nan yon sitiyasyon konsa, li enposib pou lòt moun ankouraje yo eseye.
Dapre teyori pwopòsyon, espas vid yo plen ak patikil vityèl ki pulsasyon ant yo te ak ki pa-yo. Yo ap tou konplètman endeslabl - sof si nou te gen yon bagay pwisan jwenn yo.
"Anjeneral, lè moun pale sou yon vakyòm, yo vle di yon bagay ki konplètman vid," te di Mattias Marklund nan fizisyen nan Chalmers University of Teknoloji nan Gothenburg, Syèd nan nimewo a janvye nan NewScientist.
Li sanble ke lazè a ka montre ke li pa ki vid ditou.
Elektwon nan yon sans estatistik
Patikil vityèl yo se yon konsèp matematik nan teyori jaden pwopòsyon yo. Yo se patikil fizik ki manifeste prezans yo atravè entèraksyon, men vyole prensip la nan koki mas la.
Patikil vityèl parèt nan travay Richard Feynman. Dapre teyori li a, chak patikil fizik se an reyalite yon konglomera patikil vityèl. Yon elèktron fizik se aktyèlman yon elèktron vityèl ki emèt foton vityèl, ki dekonpoze an pè elèktron-positron vityèl, ki an vire kominike avèk foton vityèl - ak sou sa san rete. Elektwon "fizik" la se yon pwosesis entèraksyon kontinyèl ant elektwon vityèl, positron, foton, ak pètèt lòt patikil. "Reyalite" yon elèktron se yon konsèp estatistik. Li enposib di ki pati nan seri sa a se reyèlman reyèl. Li konnen sèlman ke sòm chaj yo nan tout patikil sa yo rezilta nan chaj la nan elektwon an (sa vle di, pou mete li tou senpleman, dwe gen yon sèl plis elektwon vityèl pase gen positron vityèl) e ke sòm total mas yo nan. tout patikil yo kreye mas elektwon an.
Pè elèktron-positron yo fòme nan vakyòm lan. Nenpòt patikil ki chaje pozitivman, tankou yon pwoton, pral atire elektwon vityèl sa yo epi repouse positron (avèk èd foton vityèl). Fenomèn sa a rele polarizasyon vakyòm. Pè elèktron-positron wotasyon pa yon pwoton
yo fòme ti dipol ki chanje jaden pwoton an ak jaden elektrik yo. Se poutèt sa, chaj elektrik pwoton nou mezire se pa sa ki nan pwoton nan tèt li, men nan tout sistèm nan, ki gen ladan pè yo vityèl.
Yon lazè nan yon vakyòm
Rezon ki fè nou kwè patikil vityèl egziste tounen nan Basics yo nan elektwodinamik pwopòsyon (QED), yon branch nan fizik ki eseye eksplike entèraksyon an nan foton ak elektwon. Depi teyori a te devlope nan ane 30 yo, fizisyen yo te mande ki jan yo fè fas ak pwoblèm nan nan patikil ki nesesè matematikman men yo pa ka wè, tande oswa santi.
QED a montre ke teyorikman, si nou kreye yon jaden elektrik ase fò, Lè sa a, vityèl akonpayman elektwon yo (oswa fè moute yon konglomera estatistik yo rele yon elèktron) pral revele prezans yo epi li pral posib yo detekte yo. Enèji ki nesesè pou sa a dwe rive ak depase limit la ke yo rekonèt kòm limit la Schwinger, pi lwen pase ki, kòm li se senbolikman eksprime, vakyòm nan pèdi pwopriyete klasik li yo epi li sispann "vid". Poukisa li pa senp konsa? Dapre sipozisyon yo, kantite enèji ki nesesè yo dwe otan ke enèji total ki pwodui nan tout plant elektrik nan mond lan - yon lòt milya fwa.
Bagay la sanble pi lwen pase nou atenn. Kòm li vire soti, sepandan, pa nesesèman si yon moun sèvi ak teknik la lazè nan ultra-kout, gwo entansite pulsasyon optik, devlope nan ane 80 yo pa gayan pri Nobèl Gérard Mourou ak Donna Strickland ane pase a. Mourou tèt li te di ouvètman ke pouvwa giga-, tera-, e menm petawatt reyalize nan supershots lazè sa yo kreye yon opòtinite pou kraze vakyòm lan. Konsèp li yo te incorporée nan pwojè Extreme Light Infrastructure (ELI), ki te sipòte pa fon Ewopeyen an epi devlope nan Woumani. Gen de lazè 10-petawatt toupre Bucharest ke syantis yo vle sèvi ak simonte limit la Schwinger.
Sepandan, menm si nou jere kraze limit enèji yo, rezilta a - ak sa ki pral evantyèlman parèt nan je yo nan fizisyen - rete trè ensèten. Nan ka patikil vityèl, metodoloji rechèch la kòmanse echwe, ak kalkil yo pa fè sans ankò. Yon kalkil senp montre tou ke de lazè ELI yo jenere twò piti enèji. Menm kat pakèt konbine yo toujou 10 fwa mwens pase sa nesesè. Sepandan, syantis yo pa dekouraje pa sa a, paske yo konsidere limit sa a majik pa yon limit byen file yon sèl-off, men yon zòn gradyèl nan chanjman. Se konsa, yo espere pou kèk efè vityèl menm ak pi piti dòz enèji.
Chèchè yo gen plizyè lide sou fason pou ranfòse reyon lazè yo. Youn nan yo se konsèp la olye ekzotik nan reflete ak anplifye miwa ki vwayaje nan vitès la nan limyè. Lòt lide gen ladan yo anplifye travès yo pa fè kolizyon travès foton ak travès elèktron oswa fè kolizyon travès lazè, ki syantis nan sant rechèch Chinwa Estasyon an nan limyè ekstrèm nan Shanghai yo di yo dwe vle fè. Yon gwo kolizyon foton oswa elektwon se yon nouvo konsèp enteresan ki vo obsève.
