Zespół badawczy z Imperial College London rozpoczął prace nad potwierdzeniem teorii Breita-Wheelera. Z pomocą potężnego lasera, naukowcy chcą stworzyć materię ze światła. Dzisiejsza technologia jest na wystarczająco wysokim poziomie, aby taki eksperyment można było przeprowadzić.

Zespół, któremu przewodzi profesor Steven Rose już w 2014 roku powiadomił o planach sprawdzenia teorii Breita-Wheelera. W 1934 roku, fizycy Gregory Breit i John Archibald Wheeler stwierdzili, że w wyniku zderzenia ze sobą dwóch fotonów powstanie elektron i pozyton. Jest to najprostszy sposób na stworzenie materii ze światła.

Źródło: Imperial College London

Jak wskazuje Steven Rose, eksperyment będzie stanowił demonstrację słynnego równania Alberta Einsteina E = mc². Różnica polega na tym, że naukowcy posłużą się dokładnie odwrotnym wzorem: m = E/c², czyli przekształcą energię fotonów w masę z pomocą potężnych wiązek laserowych. Szczegóły tego badania wyjaśniliśmy w 2014 roku:

Eksperyment będzie obejmował dwa kluczowe etapy. Najpierw naukowcy wykorzystają wyjątkowo potężny laser o dużej intensywności, aby rozpędzić elektrony niemal do prędkości światła. Następnie skierują te elektrony w stronę złotej płytki, dzięki czemu utworzą wiązkę fotonów miliard razy bardziej intensywną niż światło widzialne.

Drugi etap eksperymentu zakłada wykorzystanie wysokoenergetycznego światła laserowego na wewnętrzną powierzchnię małego, złotego i pustego w środku cylindra (hohlraum). Powstanie wtedy promieniowanie cieplne, generujące światło podobne do tego, jakie emitują gwiazdy. Fizycy następnie skierują wiązkę fotonów o której była mowa w pierwszym etapie eksperymentu do wnętrza cylindra, gdzie zderzy się ze światłem wygenerowanym przez promieniowanie cieplne.

Naukowcy zamierzają wykorzystać do swoich badań laser Gemini, który znajduje się w Central Laser Facility w Rutherford Appleton Laboratory w Oksfordzie. Obiektem badań będą pozytony, które powstaną w wyniku kolizji cząstek światła. Następnie fizycy zajmą się dokładną analizą danych, aby upewnić się, że powstałe pozytony rzeczywiście mają związek z procesem Breita-Wheelera. Wtedy oficjalnie będzie można potwierdzić teorię sprzed ponad 80 lat, a naukowcy po raz pierwszy stworzą materię ze światła.