Впервые зарегистрировано взаимодействие фотонов друг с другом — Naked Science
4 минуты
Редакция

Впервые зарегистрировано взаимодействие фотонов друг с другом

Физикам церновской коллаборации ATLAS удалось впервые экспериментально обнаружить очень редкое явление — рассеяние фотонов друг другом. Это явление предсказано квантовой электродинамикой, а вот в рамках классического электромагнетизма его нет — здесь фотоны считаются невзаимодействующими.

0510028_01-a4-at-144-dpi

Надо сказать, что классическая точка зрения имеет мощное эмпирическое обоснование. Свет от звезд, даже самых далеких, доходит до земных астрономов в неприкосновенности, хотя его путь лежит в пространстве, плотно населенном самыми разными видами излучения, начиная от реликтового. Тем не менее, даже через миллиарды световых лет не замечается признаков того, что по дороге к телескопу фотоны изменили направление из-за взаимодействия с каким-то другим электромагнитным излучением.

 

С точки зрения квантовой электродинамики, все дело в энергии. Напомним, что фотон имеет энергию, величина которой прямо пропорциональна частоте или обратно пропорциональна длине волны, т. е. фотон фиолетового света (длина волны 0.38 мкм) имеет большую энергию, чем фотон красного света (0.77 мкм), а рентгеновский фотон заткнет за пояс их обоих. Для того, чтобы вероятность взаимодействия двух фотонов была достаточно велика, велика должна быть и их энергия. Точнее, даже очень велика: на порядки больше рентгеновской.

 

Детектор частиц коллаборации ATLAS. / ©  omicron.aeon.co

 

Команда ученых ЦЕРНа получила фотоны достаточно высокой энергии в Большом адронном коллайдере, сталкивая между собой разогнанные до субсветовой скорости ионы свинца. Они и сами по себе тяжелые, а с учетом скорости энергии выходили очень большими – порядка тераэлектронвольт. В случае столкновения с другим ионом, из пучка, направленного навстречу, большую часть этой энергии требовалось куда-то деть, т. е. испустить высокоэнергетичный фотон.

 

Было зарегистрировано и впоследствии изучено более четырех миллиардов событий. Из них тринадцать кажутся подходящими — аппаратура зафиксировала, что после соприкосновения двух фотонов их траектории изменились. Мы не будем сейчас останавливаться на описании технических подробностей, ознакомиться с ними можно в статье ученых, опубликованной в Nature. 

5 часов назад
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

Позавчера, 17:02
18 минут
Александр Березин

Гибель десятков человек от вейпинга объяснили витамином Е. Попробуем разобраться в странной истории о массовой болезни молодых вейперов.

Позавчера, 19:56
5 минут
Полина Гершберг

Проблемы в младенчестве могут влиять на способность к произвольному контролю как минимум до младших классов.

12 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые использовали современные методы анализа и создали тест, который может определить, принимал ли человек наркотики, даже после того, как он тщательно вымыл руки.

Позавчера, 17:02
18 минут
Александр Березин

Гибель десятков человек от вейпинга объяснили витамином Е. Попробуем разобраться в странной истории о массовой болезни молодых вейперов.

5 часов назад
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

12 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые использовали современные методы анализа и создали тест, который может определить, принимал ли человек наркотики, даже после того, как он тщательно вымыл руки.

Позавчера, 17:02
18 минут
Александр Березин

Гибель десятков человек от вейпинга объяснили витамином Е. Попробуем разобраться в странной истории о массовой болезни молодых вейперов.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: