Topik Pembuatan Fisikawan dan Antimateri dari Tabrakan Foton

  • Share
Topik Pembuatan Fisikawan dan Antimateri dari Tabrakan Foton thumbnail

Para fisikawan dengan STAR Collaboration di Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) Brookhaven Nationwide Laboratory telah menghasilkan bukti definitif untuk 2 fenomena yang diprediksi lebih besar dari delapan dalam waktu yang lama: produksi materi dan antimateri dari foton tabrakan dan pembelokan cahaya yang bergantung pada polarisasi (birefringence) dalam ruang hampa.

Topik Pembuatan Fisikawan Dan Antimateri Dari Tabrakan Foton

Two gold ions (red) move in opposite direction at 99.995% of the speed of light (v, for velocity,=approximately c, the speed of light). As the ions pass one another without colliding, two photons (γ) from the electromagnetic cloud surrounding the ions can interact with each other to create a matter-antimatter pair: an electron (e-) and positron (e+). Image credit: Brookhaven National Laboratory. - Topik Pembuatan Fisikawan Dan Antimateri Dari Tabrakan FotonTwo gold ions (red) move in opposite direction at 99.995% of the speed of light (v, for velocity,=approximately c, the speed of light). As the ions pass one another without colliding, two photons (γ) from the electromagnetic cloud surrounding the ions can interact with each other to create a matter-antimatter pair: an electron (e-) and positron (e+). Image credit: Brookhaven National Laboratory. - Topik Pembuatan Fisikawan Dan Antimateri Dari Tabrakan Foton

Topik Pembuatan Fisikawan Dan Antimateri Dari Tabrakan Foton

Dua ion emas (merah) berpindah berlawanan arah pada 99,995% dari harga sinar matahari (v, untuk percepatan,=kira-kira c, harga sinar matahari). Ketika ion mendayung satu lagi tanpa bertabrakan, dua foton (γ) dari awan elektromagnetik yang mengelilingi ion dapat bekerja bersama dengan satu foton lagi untuk membentuk pasangan materi-antimateri: elektron (e-) dan positron (e+). Kredit gambar: Brookhaven Nationwide Laboratory.

Topik Pembuatan Fisikawan Dan Antimateri Dari Tabrakan Foton

Saat sebuah elektron di waktu luang memusnahkan dengan mitra antimaterinya, positron, teknik ini menghasilkan emisi dua foton.

Topik Pembuatan Fisikawan Dan Antimateri Dari Tabrakan Foton

Pada tahun 1934, fisikawan Gregory Breit dan John A. Wheeler mempelajari konsep taktik kebalikan dari ‘tabrakan dua kuanta cahaya’ untuk menyusun pasangan elektron-positron.

Topik Pembuatan Fisikawan Dan Antimateri Dari Tabrakan Foton

Dalam pandangan normal mereka, para peneliti menyadari penghentian ketidakmungkinan mencapai tabrakan sinar gamma di Bumi yang ada sebagian besar sebagian besar eksperimen dan mengusulkan satu lagi datang dengan tabrakan foton yang berasal dari inti bermuatan sangat melewati satu lebih pada kecepatan ultra-relativistik.

Topik Pembuatan Fisikawan Dan Antimateri Dari Tabrakan Foton

“Dalam makalah mereka, Breit dan Wheeler telah menyadari bahwa sangat tidak mungkin untuk terbentuk,” kata Dr. Zhangbu Xu, fisikawan di Brookhaven Nationwide Laboratory DOE dan anggota Kerja sama STAR.

Topik Pembuatan Fisikawan Dan Antimateri Dari Tabrakan Foton

“Laser bahkan tidak ada tapi! Tapi Breit dan Wheeler mengusulkan satu lagi: mempercepat ion berat. Dan penggantiannya persis mirip yang kami lakukan di RHIC.”

Ion emas, dengan 79 proton, memiliki harga absolut yang mengesankan. Mempercepat bentuk ion berat bermuatan ini ke kecepatan yang sangat tinggi menghasilkan medan magnet yang mengesankan yang berputar di sekitar partikel yang melaju kencang karena ia bergerak — menyukai sebagian besar novel yang mengalir melalui kawat.

“Kalau harganya Sangat memuaskan, kekuatan medan magnet bundar mungkin juga mampu sama dengan kekuatan medan listrik tegak lurus,” saya Dr. Xu.

medan magnet dengan kekuatan yang sama persis mirip apa foton ialah partikel sinar matahari yang terkuantisasi.”

“Jadi, saat ion menahan harga sinar matahari, ada sekelompok foton mengelilingi inti emas, bepergian dengannya menyukai awan.”

Di RHIC, para ilmuwan menyodok ion emas (Au) sampai 99,995% dari harga sinar matahari dalam dua cincin akselerator.

“Sekarang kita terdiri dari dua awan foton yang menangkap dalam arah yang berlawanan dengan energi dan intensitas yang memuaskan saat dua ion gr melewati satu lagi tanpa bertabrakan, bidang foton ini dapat bekerja sama,” Dr. Xu mengakui.

Tim STAR melihat keseluruhan 6.085 pasangan elektron-positron yang tidak biasa di Au+Au tabrakan di RHIC.

“Akibat kami menyajikan bukti nyata dari kemunculan eksklusif, satu langkah pasangan materi-antimateri dari tabrakan sinar matahari mirip yang pada awalnya diprediksi oleh Breit dan Wheeler,” diakui Dr Daniel Brandenburg, fisikawan di Brookhaven Nationwide Laboratory DOE dan anggota STAR Collaboration. peristiwa tambahan memberi fisikawan kesempatan untuk melihat bagaimana partikel cahaya bekerja bersama dengan medan magnet yang sangat baik yang dihasilkan oleh ion yang dipercepat.

“Awan foton yang mengelilingi ion emas dalam satu RHIC balok menembak ke medan magnet bundar akurat yang dihasilkan oleh ion yang dipercepat di dalam pengganti bukan berkas emas,” kata Dr. Chi Yang, fisikawan di Universitas Shandong dan anggota STAR Collaboration.

“ distribusi partikel yang menjangkau memberi tahu kita bagaimana cahaya terpolarisasi berinteraksi dengan medan magnet.”

Fisikawan Jerman Werner Heisenberg dan Hans Heinrich Euler pada tahun 1936, dan fisikawan Amerika John Toll pada tahun 1950-an, meramalkan bahwa kekosongan dari kebingungan kosong kemungkinan besar akan terpolarisasi oleh medan magnet yang mengesankan dan bahwa bentuk vakum terpolarisasi ini mungkin dapat dengan mudah membelokkan jalur foton yang memperhitungkan polarisasi foton.

Tol juga merinci bagaimana penyerapan cahaya oleh medan magnet bergantung polarisasi dan hubungannya dengan indeks bias sinar matahari dalam ruang hampa.

Di RHIC, penulis mengukur bagaimana polarisasi cahaya memengaruhi apakah cahaya menjadi ‘diserap’ oleh medan magnet.

“Itu analog dengan warna terpolarisasi datang b mengunci sinar tertentu agar tidak lewat kalau tidak cocok dengan polarisasi lensa,” Dr. Yang mengakui.

“Setelah kami memata-matai barang dagangan yang dihasilkan oleh interaksi foton-foton di RHIC , kami mencari file dari mana distribusi sudut barang tergantung pada perspektif polarisasi cahaya.”

“Ini menawarkan bahwa penyerapan (atau lewat) sinar matahari tergantung pada polarisasinya.”

“Itu ialah pengamatan pertama yang sebagian besar sebagian besar eksperimental berbasis di Bumi bahwa polarisasi memengaruhi interaksi sinar matahari dengan medan magnet di dalam ruang hampa — birefringence vakum diprediksi pada tahun 1936. ”

Makalah tim diterbitkan dalam jurnal Surat Ikhtisar Fisik.

___

J. Adam et al. (Kerja sama BINTANG). 2021. Pengukuran Momentum e+e− dan Distribusi Sudut dari Tumbukan Foton Terpolarisasi Linier. Fis. Pdt. Lett 127, 052302; doi: 10.1103/PhysRevLett.127.052302

Read More

  • Share

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *