「光を物質に変える」理論上の可能性に挑む研究者たち(英研究)

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「光を物質に変える」理論上の可能性に挑む研究者たち(英研究)


 理論上は光を物質に変えられるはずだ。だがそれを実現するのは控えめに言っても「言うは易し、行うは難し」である。

 このことが理論化されて84年が経った今、一部の研究者はそれが可能かもしれないと考えた。そして、そのための実験がまさに始まろうとしている。

 これはブライト=ホイーラー過程(Breit-Wheeler process)と呼ばれており、まさにアインシュタインの特殊相対性理論から導かれた式「E=mc2」のことを言っている。

 



・光から物質を生む。理論上は可能でも実現不可能?

 これが最初に記述されたのは1934年のこと、グレゴリー・ブライトとジョン・ホイーラーの論文においてだ。

 論文で両名は、2つの光子(光の粒子)を衝突させれば、陽電子と電子が生じると提唱した。すなわち光から物質が生まれるということだ。

 実行するのは容易いことではない。実際ブライトとホイーラーは不可能だとすら考えていた。




・光子エネルギーを物質に変える挑戦

 最近の科学者はもう少し楽観的だ。だが実験を行うには膨大なエネルギーの粒子が必要になるため、現時点では実験室で観測されたことはない。
 
 インペリアル・カレッジ・ロンドンの研究者が、高エネルギー粒子がなくてもできる実験装置を考案したのは2014年のことだ。そして、ついに間もなく実験が実際に行われようとしている。
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