Licht in Materie verwandeln

Licht in Materie verwandeln

Wissenschaftler haben eine einfache Möglichkeit entwickelt, Licht in Materie umzuwandeln. Dieser Prozess wurde als unmöglich angesehen, als er vor 80 Jahren zum ersten Mal vorgeschlagen wurde.

Das vorgeschlagene Experiment wird, wie in der Fachzeitschrift Nature Photonics berichtet, die Ereignisse nachstellen, die in den ersten 100 Sekunden nach dem Urknall aufgetreten sind. Im Jahr 1934 schlugen die Wissenschaftler Gregory Breit und John Wheeler vor, dass Licht bei der Kollision zweier Photonen in Materie umgewandelt werden und so ein Elektron und eine Antimaterie entstehen könnten.

Breit und Wheelers Berechnungen waren korrekt, aber sie erwarteten nie, dass jemand diese Hypothese physisch beweisen würde. „Der Breit-Wheeler-Prozess ist das einfachste Beispiel für die Wechselwirkung von Licht und Materie und eine der saubersten Demonstrationen von E = mc2“, sagt der Hauptautor Oliver Pike vom Imperial College in London. "Der Breit-Wheeler-Prozess wurde jedoch nie beobachtet. Aber ein solches Experiment könnte durchaus nachgebildet werden." Der Photon Collider ist in der Lage, Licht mit einem extrem leistungsstarken Hochintensitätslaser, der Elektronen mit Lichtgeschwindigkeit schießt, direkt in Materie umzuwandeln. Dadurch wird ein Photonenstrahl erzeugt, der milliardenfach energiereicher ist als sichtbares Licht. Der nächste Schritt besteht darin, einen Hochenergielaser auf die Oberfläche eines kleinen goldenen Zylinders zu schießen, um ein thermisches Photonenstrahlungsfeld zu erzeugen. Die Forscher lenken dann den im ersten Schritt erhaltenen Photonenstrahl durch die Mitte eines winzigen goldenen Zylinders, wodurch die Photonen aus zwei Quellen kollidieren und Elektronen und Positronen entstehen. Zum ersten Mal wurde Materie 1997 am Stanford Center for Linear Accelerators aus reiner Energie nachgebildet, als ein starker Elektronenstrahl in einen Photonenstrahl gelenkt wurde.

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