科學家模擬實驗:將光轉為物質

人氣 1945
標籤: , ,

【大紀元2014年05月23日訊】(大紀元記者王明編譯報導)物理學界最知名的公式E=MC²意味著光能轉換成物質,但是科學家至今才找到一種簡易方法,可望在一年內使這種轉換形式常規地在地球上出現。這個新概念是依據80年前的理論主張,運用一種新型光子對光子的對撞機,把光轉換成物質。

運用80年前的研究取向模擬實驗

據NBC新聞網報導,愛因斯坦這個質能轉換公式表明,少量物質可產生巨大能量,這由核武器和分裂反應爐(fission reactors)的科技發展獲得了證實。相反地,這也意味著要用龐大數量光子(光基本粒子)的能量,才能得到極少量的物質。

物理學家布萊特(Gregory Breit)和惠勒(John Wheeler)在1934年提出,理論上,光轉換成物質是可行的,但難以在實驗室裡證明這個理論。然而,英國倫敦帝國學院(Imperial College London)的科學家卻在將近80年後的今天,成功地想出在實驗室中將光轉換成物質的方法。

這個實驗設計的新概念是:利用高強度的激光(雷射光),把電子加速至接近光的速度,然後撞擊一塊金板,激發出能量強過可見光十億倍的光束。同時,另一道激光束則被送入一個小而中空的黃金容器內部的淺薄表層上,這種容器被稱為空腔(hohlraum)。此容器內除了形成高能量熱輻射場外,內部也充斥著光子。

接著,再將光束導入容器中央,讓這兩種來源的光子相互碰撞,其中一部份會變成一雙雙的電子-正電子對(pairs of electrons and positrons)。物質探測器便可擷取朝容器外飛出的物質和反物質粒子訊號。

這個實驗的關鍵在於空腔,加州武器實驗室「國家點燃設施」(National Ignition Facility)的激光核聚變實驗(laser fusion experiments),就是使用這種容器。

倫敦帝國學院研究人員派克(Oliver Pike)說:「在尋找傳統核聚變能源研究以外的空腔應用方法時,我們驚奇地發現,這個空腔提供了成立完美光子對撞機的各種條件。」

光轉換物質實驗結果 科學家充滿好奇

這個實驗的目的在於讓物理學家在光和物質相互轉換的過程之中,發現可能的基本方式。研究人員強調說,這可以重建宇宙誕生頭兩分鐘之前已存在的各項條件,這些條件在能量超強的伽瑪射線爆發(gamma-ray bursts)期間出現。這也可以讓未經檢驗的E=MC²公式,得到更進一步確認。

此外,此實驗亦蘊含了另一項意義:如果科學家和工程師可以將物質轉換成光,並利用這個過程製造核能,那麼把光變成物質的話,又會得到什麼神奇的結果呢?

科學家希望在一年內成功展示光變成物質的過程,這將是首次展示這個過程的實驗。

(責任編輯:陳俊村)

相關新聞
美科學家實現將光停下來并像物質一樣儲存
天文學新發現:環繞星系的巨大暗物質光暈
人造黑洞為暗物質﹑暗能量研究帶來曙光
吸收99.9%光 美研製人造最黑物質
如果您有新聞線索或資料給大紀元,請進入安全投稿爆料平台
評論