光變物質

科學家找到“光變物質”的簡單方法並模擬成功。之前純光變物質的布雷特-惠勒（Breit-Wheeler）正負電子對從未在實驗室里被觀察到過。

基本介紹

• 中文名：光變物質
• 提出者：布雷特和惠勒於
• 提出時間：1934年

研究簡史

科學家布雷特和惠勒於1934年提出，如果讓兩個光子通過撞擊結合在一起，有可能變成物質，形成電子和正電子——這是最簡單的“光變物質”方法。但他們也認為這只是理論，從未想過有人能實際證明這一預測。能把光變成物質的實驗都伴有大量高能粒子，純光變物質的布雷特-惠勒正負電子對從未在實驗室里被觀察到過。

英國倫敦帝國學院與德國馬克思·普朗克研究所物理學家合作提出了證實這一理論的一個非常簡單方法，並模擬成功。相關論文發表在最近出版的《自然·光子學》上

對撞實驗

研究小組提出對撞實驗涉及兩個關鍵步驟：第一步，先用極強雷射把電子加速到接近光速，然後把這些電子發射到一塊金板上，生成一束高能光子，這些光子的能量是可見光的10億倍；下一步，用一個很小的金空腔作黑體輻射，他們向金空腔內表面發射高能雷射，產生熱輻射場，從而產生類似於恆星發出的光。然後，他們讓第一步實驗產生的高能光子直接進入空腔中心，讓這不同來源的兩束光子撞在一起，形成電子和正電子。在電子和正電子離開空腔時，就可能檢測到它們。根據蒙特卡洛模擬顯示，該系統一次發射能產生大約10萬個布雷特-惠勒對。