دستیابی به فرآیند تبدیل"نور" به ماده + عکس

به گزارش خبرنگار علمی باشگاه خبرنگاران، فیزیکدانان در نمایشی بی‌نظیر از فرمول مشهور E=mc2 می‌خواهند از برخورد دادن فوتون‌های نوری ماده تولید کنند. در سال ۱۹۳۴ ساده‌ترین شیوه تبدیل نور به ماده توسط ۲ فیزیکدان ارائه شد.
 
این شیوه حاوی کوبیدن دو ذره نور (فوتون) با هدف خلق الکترون و پوزیترون بود اما چنین موضوعی هرگز در آزمایشگاه مشاهده نشد، اما اکنون دانشمندان انگلیسی ادعا کردند می توانند از نور، ماده درست کنند.


نور و ماده از نظر تئوری قابل تبادل هستند اما نمایش عملی این نظریه تاکنون امکان‌پذیر نبوده‌است. فیزیکدانان مدتها است که برای ایجاد ماده از نور به مطالعه پرداخته‌اند و در تلاشند تا ۱۲ ماه آینده شدنی بودن آن را به نمایش بگذارند. نظریه‌ای که این ایده را مطرح می‌کند،‌ اولین بار در حدود ۸۰ سال پیش توسط دو فیزیکدان به نام‌های گریگوری بریت و جان ویلر که بعد‌ها درگیر ساخت بمب‌های اتمی شدند، ارائه شد. در آن زمان آن فیزیکدانان تبدیل نور به ماده را در آزمایشگاه غیرممکن توصیف کردند.
 
اما در گزارشی که در روز یکشنبه منتشر شد، فیزیکدانان کالج امپریال لندن ادعا کردند این مشکل را به واسطه لیزرهای پرقدرت و دیگر تجهیزات موجود برطرف ساخته‌اند. فیزیکدانان این دانشگاه در آستانه ایجاد دستگاهی قرار ندارند که با برخورد پرتو لیزری می‌تواند هرماده‌ای را تولید کند، بلکه نوع ماده ایجاد شده توسط نور، ذرات تحت اتمی است که با چشم غیر مسلح نمی‌توان آنها را دید. در سال ۱۹۳۴ بریت و ویلر بر احتمال ترکیب دو ذره نور و ایجاد یک الکترون و ضد الکترون، یا همان پوزیترون، از این ترکیب مطالعه می‌کردند. الکترونها ذراتی از ماده هستند که پوسته خارجی‌تر اتم را تشکیل می‌دهند. اما این دو دانشمند انتظار این را نداشتند که به این زودی‌ها نظریه آنها به اثبات برسد. در آن مطالعه فیزیکدانان متوجه شدند این فرایند تا اندازه‌ای نادر و دشوار است که مشاهده آن در محیط آزمایشگاهی غیرممکن خواهد بود.
 
اما محققان در مطالعه جدید معتقدند این فرایند یکی از ساده‌ترین شیوه‌های ایجاد ماده از نور بوده و ناب‌ترین نمایش فرمول مشهور E=mc2 است. دانشمندان در مقاله خود نحوه تبدیل نور را طی چندین مرحله جداگانه تشریح کرده‌اند. در مرحله اول الکترون‌ها به تکه‌ای طلا شلیک می‌شوند و به این شکل فوتون‌هایی پرانرژی ایجاد می‌شوند. سپس پرتوهای پرانرژی لیزری داخل کپسول طلایی کوچکی به نام هولرائوم ( به زبان آلمانی به معنی اتاقک خالی) تابانده می‌شوند و نوری به درخشش نور ستارگان ایجاد می‌شود. در مرحله نهایی نیز فوتون‌ها وارد کپسول شده و با فوتونهای اولیه برخورد می‌کنند.
 
محاسبات فیزیکدانان نشان می‌دهد به این شکل مقدار مناسبی از ذرات نور توسط انرژی بالایی در حجمی کوچک فشرده می‌شوند و به این شکل ۱۰۰ هزار جفت الکترون-پوزیترون ایجاد می‌شود. این فرایند یکی از دیدنی‌ترین پیش بینی‌های نظریه کوانتوم الکترودینامیک است که در آغاز جنگ جهانی دوم مطرح شد، دانشمندان امیدوارند بتوانند تا ۱۲ ماه دیگر این آزمایش را به نمایش بگذارند.