Основная идея прорыва заключается в самоорганизации плотной плазмы, облученной современными лазерами в состоянии, близком к критическому. Симуляция команды демонстрирует создание фотон-фотонного коллайдера внутри этой плазмы, что генерирует плотную популяцию гамма-лучей.
Смотрите также Исследователи узнали кое-что интересное изучая внутреннее ядро Земли
Примечательно, что эти гамма-столкновения создают электрон-позитронные пары, а позитроны впоследствии ускоряются электрическим полем плазмы, индуцированным лазером.
Ведущий автор доктор Сугимото объясняет:
Наше моделирование показывает, что при взаимодействии с интенсивными электромагнитными лазерными полями плотная плазма может самоорганизовываться, образуя фотон-фотонный коллайдер. Этот коллайдер содержит плотную популяцию гамма-лучей, в десять раз гуще плотности электронов в плазме, и энергия которых в миллион раз превышает энергию фотонов в лазере.
Этот процесс знаменует собой первое моделирование ускорения позитронов в рамках линейного процесса Брейта-Вилера в релятивистских условиях. Соавтор исследования профессор Арефьев выразил уверенность в осуществимости эксперимента и подчеркнул, что команда с нетерпением ждет реализации в реальном мире.
Это исследование показывает потенциальный способ исследования тайн Вселенной в лабораторных условиях. Будущие возможности современных и будущих мощных лазерных установок стали еще более интригующими.
Практические последствия существенны, поскольку открытие ускорения позитронов открывает двери для создания установки, способной превращать чистую энергию в материю. Моделирование показывает, что с помощью современных лазеров с интенсивностью 10^22 Вт/см² пучок позитронов может достичь энергии гигаэлектронвольтового уровня с углом расхождения около 10° и зарядом 0,1 пКл (10^6 электронов на импульс).
Читайте на сайте Ученые разработали синаптический транзистор для имитации работы человеческого мозга
Хотя реализация этого революционного процесса может не напоминать научно-фантастические сценарии, такие как репликаторы, которые мы видим в фильмах, он обещает подтвердить стандартную модель и потенциально открыть новые сферы физики. Научное сообщество с нетерпением ожидает экспериментального воплощения этого трансформационного открытия.