元スレ【物理学】光を物質化する実験開始 - 「ブライト-ホイーラー過程」を実証へ［04/02］
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1 :
インペリアル・カレッジ・ロンドン(ICL)などの英国研究チームは、
光が相互作用して物質化する「ブライト-ホイーラー過程」と呼ばれる現象を実証するための実験を開始すると発表した。
ブライト-ホイーラー過程は、
1934年に物理学者グレゴリー・ブライトとジョン・ホイーラーによって予想された物理現象であり、
2個の光子が高エネルギーで衝突することによって物質粒子である電子と陽電子が1個ずつ生成される。
光子の衝突エネルギーを極めて高くする必要があるために、
これまでは、ブライト-ホイーラー過程を実験的に確かめることは不可能であると考えられてきた。
しかし、2014年になってから、核融合の研究で使われている高出力レーザーを利用することによって
既存の技術でも実験を実現できるというアイデアが提案された。
今回の研究は、このアイデアにもとづいて実際の実験装置を組み上げて、
ブライト-ホイーラー過程の実証を目指して行われたもの。
2014年に提案された実験方法では、まず第1段階として、超高強度のレーザーを用いて、電子を光速近くまで加速する。
すると、この電子を金平板に衝突させることによって可視光の10億倍という高エネルギーの光子ビームを生成する。
第2段階では、金の微小空洞の内部表面に高エネルギーのレーザーを照射して、熱放射場を発生させる。
この熱放射場からは恒星が光を発するのと同じように光が放射される。
次に、第1段階の高エネルギー光子ビームを、第2段階の金空洞の中心部に向けて打ち込む。
すると2つの光源からの光子同士が衝突するが、
このときの衝突エネルギーはブライト-ホイーラー過程によって電子と陽電子が生成されるために
必要なエネルギーレベルに達すると考えられている。実験では、このとき生成される電子と陽電子の検出を行う。
今回実際に使用される実験装置では、2本の高出力レーザービームを使って光子同士を衝突させる。
一方のレーザーの出力は可視光の約10億倍、もう一方は可視光の約1000倍のエネルギーとする。
このビームをチャンバ内の2個のターゲットに集束させる。
チャンバは、レーザービームを集束するための複雑な光学系と、荷電粒子を逸らすための磁石を備えている。
ブライト-ホイーラー過程が起これば、チャンバから陽電子が出てくるはずなのでそれを検出する。
陽電子が実際に検出された場合には、
それが他のバックグラウンド由来のものでなく本当にブライト-ホイーラー過程によるものだったかどうか、
データを慎重に分析していくことになる。
アインシュタインの一般相対性理論によれば、
質量mの物質をすべてエネルギーに変換するとE=mc2という方程式にしたがって莫大なエネルギーが得られる
(cは光速)。この式を等式変形するとm=E/c2となるので、エネルギーEからはE/c2という質量をもった物質が得られることになる。
これがブライト-ホイーラー過程で生成される電子と陽電子の質量に相当すると考えられる。
研究リーダーのStuart Mangles博士は
「この実証に成功した場合、宇宙誕生後の最初の100秒間で起こったプロセス、
また宇宙物理学上の大きな謎であるガンマ線バーストなどを再現したことになる」とコメントしている。
画像：ブライト-ホイーラー過程を検証するための実験装置。高エネルギーのレーザービーム2本を衝突させて光子から電子と陽電子を生成させる (出所:ICL)
画像：実験用チャンバの光学系 (出所:ICL)
マイナビニュース
http://news.mynavi.jp/article/20180402-610233/
3 :
すごい兵器になるな
http://9ch.net/Aa
4 :
原子アセンブラーか
6 :
超強力なレーザーを使い、光が電子を停止させる実験に成功
http://engineer.fabcross.jp/archeive/180226_laser.html
これ、原子が崩壊するとき、マイナス電子を強制放出後、自爆するって定義しているんだぞ
7 :
ガンマ線の更に上の領域だと光が光でいられなくなるってこと？
8 :
ヨード卵・光もこうやって生まれたのか
9 :
この装置じゃ無理そうだ
10 = 6 :
まず、原子力発電の仕組みが中心
原子核は、中性子エネルギーを受け取るとより強力な中性子エネルギーを放出する
一般的に金属だけではなく、空気も同じに作用する
ただ、この時、原子に固有磁場特性が発生し、常磁性、強磁性、反磁性が生じる
これらの磁場で中性子は、作用され、加速する
11 :
光子さんが陽子さんになってまうんやな
12 :
大丈夫かよ地球吹き飛ぶんじゃねぇの
13 :
確率的に常に生成消滅を繰り返してるんじゃなかったんか
14 :
>>11
落ち着け
光子さんと光子さんが曲がり角でぶつかると、
でんこちゃんとひなたでんこちゃんに変身するんだ
15 :
電子から光が出るのだから、逆もありだよな。
16 :
．．．高エネルギーの光子？
18 :
金平板か…金平糖って読んだわ
19 :
対消滅の逆の過程ってこと？
20 :
>7>19
そうだよ、感動だよね！
等しいエネルギーの物質に置換されなければならない
この過程は是非とも知りたいな
知識でも数字でもなく実験を見て、可能な限りひっくり返るその瞬間を
21 :
危ないなぁ
22 :
硬化残光やったぜ
23 :
光のさらに先へ
24 :
アキラの覚醒ってこの論理かな？
25 :
面白いな
物質とはいったい何なのか？
この探求になるよね
26 :
なるほど！
さっぱりわからんw
27 :
一回の実験で装置全壊しそうなイメージ
28 :
光を固体化する空想なら20年前にすでにやってた
29 :
何の役に立つのかわからん
物質を光にして転送出来る？
32 :
電子対生成と何が違うの？というか必要な実験なの？
34 :
光の物質化過程はたぶん違う。
光ってのは、動けなくなると、その場でグルグル回る性質を持つ。
この段階で、なんらかのアクション、
たとえば、この状態でも動ける中性子かガンマ線が飛び込んできて、
複数の固着光を束ねて糸抜きの玉状態をつくるとか。
正直なとこ、ブラックホールでおこっていそうな反応。
そこで光が物質化するんじゃないかと推測している。
35 :
>>1
画像２枚目に何故かﾘﾗｯｸﾏがw
36 :
http://www.amazon.co.jp/dp/4152090979/
この本おもろかったよ
37 :
どっかの誰か「光あれ！」
38 :
>>34
＞正直なとこ、ブラックホールでおこっていそうな反応。
＞そこで光が物質化するんじゃないかと推測している。
だな。ブラックホールの質量を計測する方法は無いのだろうか？
吸い込まれた（光）エネルギーが物質化すれば、ブラックホールの質量は取り込まれた質量よりも増えているはず
昔から思っていた
宇宙が閉じているなら、宇宙の反対側？（あるいは中心）にビッグバンのエネルギーが集まって元の状態に戻るのでは？
39 = 26 :
世界三大光
太田光
宇多田ヒカル
森光子
40 :
これがヘブンズフィールか
41 :
リアルリボルケインはよ
42 :
超絶短波長のガンマ線同士ってこと？
43 = 34 :
>>42
ガンマ線かもしれんし、濃厚な暗黒物質かもしれんし、
ただ、高重力下でとらえられて、プルプル震動するようにまわっている光の粒子を
束ねて物質化することが、
ブラックホールの機能として存在するのではないかと
44 :
物質も光もエネルギー形態が違うだけなんだね。
いつかエネルギーを同値交換できる日が来るんだろうな。
45 :
で、なんちゃらが実用化し、なんちゃらが改良し、なんちゃらがコピーし、なんちゃらが起源を主張すると
46 = 15 :
手塚治虫の火の鳥みたいな世界だね
47 :
光子どうしはぶつかるのか
てことは光子間で何らかの相互作用があるってこと？
対発生は単に一個の光子が電子/陽電子に気紛れに変わるだけなので
光子どうしの相互作用とは別だと思うんだけど
48 :
物質粒子と呼ばれるクォークやレプトンだって、
物質を構成する粒子だからそう呼ばれてるだけであって、
クォークやレプトン自体は物質ではなく、
あれは早い話が場の励起状態や
というか素粒子はみーんな場の励起状態
49 :
ホロデッキ
50 :
>>48
とは言えクォークやレプトンはフェルミオンなのでパウリの排他律を満たす
ボゾンである光子とは性質が違うのでは
みんなの評価 :
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