Na dużym ekranie, w grach wideo iw naszej wyobraźni diody LED migają i trzaskają, gdy się zderzają. W rzeczywistości, jak w pokazie laserowym, promienie światła przechodzą przez siebie, tworząc wzory pajęczyny. Ta kolizja lub interferencja występuje tylko w wyobraźni – i to w miejscach o ogromnych polach magnetycznych i elektrycznych, które w naturze występują tylko w pobliżu masywnych obiektów, takich jak gwiazdy neutronowe. Tutaj silne pole magnetyczne lub elektryczne ujawnia, że próżnia tak naprawdę nie jest próżnią. Zamiast tego, tutaj, kiedy promienie światła przecinają się, rozchodzą się w tęcze.
Słaba wersja tego efektu jest obserwowana w nowoczesnych akceleratorach cząstek, ale jest ona całkowicie nieobecna w naszym codziennym życiu ani nawet w normalnych środowiskach laboratoryjnych.
Yuli Lyanda Geller, profesor fizyki i astronomii w Purdue’s School of Science, wraz z Aydinem Keserem i Olegiem Suchkovem z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii w Australii odkryli, że możliwe jest wywołanie tego efektu w klasie. Nowe materiały zawierające bizmut, jego stałe roztwory z antymonem i arsenkiem tantalu.
Mając tę wiedzę, można zbadać efekt, który może doprowadzić do powstania znacznie czulszych czujników, a także superkondensatorów magazynujących energię, które można włączać i wyłączać za pomocą kontrolowanego pola magnetycznego.
„Co ważne, jedną z najgłębszych tajemnic kwantowych we wszechświecie można przetestować i zbadać w małym eksperymencie laboratoryjnym” – powiedziała Lyanda Geller. „Dzięki tym materiałom możemy badać efekty wszechświata. Możemy badać, co dzieje się w gwiazdach neutronowych z naszych laboratoriów”.
Krótkie podsumowanie metod
Keiser, Lyanda Geller i Suchkov zastosowali kwantową teorię pola do nieperturbacyjnych metod stosowanych do opisu cząstek wysokoenergetycznych i rozszerzyli je o analizę zachowania tak zwanych materiałów Diraca, które ostatnio stały się przedmiotem zainteresowania. Wykorzystali ekspansję, aby uzyskać wyniki, które wykraczają poza znane wyniki wysokich energii oraz ogólne ramy materii skondensowanej i fizyki materii. Zaproponowali różne konfiguracje eksperymentalne z zastosowanymi polami elektrycznymi i magnetycznymi oraz przeanalizowali najlepsze materiały, które umożliwiłyby im eksperymentalne badanie tego kwantowego efektu elektrodynamicznego w środowisku bez akceleracji.
Później odkryli, że ich wyniki lepiej wyjaśniają niektóre zjawiska magnetyczne, które zostały zaobserwowane i zbadane w poprzednich eksperymentach.
Finanse
Departament Energii Stanów Zjednoczonych, Biuro Podstawowych Nauk Energetycznych; Katedra Inżynierii Materiałowej; oraz Australian Research Council, Centre of Excellence in Future Low Energy Electronics Technologies
Źródło historii:
Materiały Wstęp do Uniwersytet Purdue. Oryginał autorstwa Brittany Steve. Uwaga: Treść można modyfikować w zależności od stylu i długości.
„Analityk. Nieuleczalny nerd z bekonu. Przedsiębiorca. Oddany pisarz. Wielokrotnie nagradzany alkoholowy ninja. Subtelnie czarujący czytelnik.”
