物理學家愛因斯坦百多年前發表「E=mc2」的質能等價公式後,研究人員便設想從碰撞的光子中,創造出電子和正電子(電子的反粒子)。由於當時實驗技術及設備所限,構想一直只停留在理論階段。如今科學家終於找到證實這項理論的方法,並計劃在未來12個月內,從純粹的光中創造物質,可謂真正的「無中生有」。
美國物理學家布賴特和惠勒早於1934年,已提出把光轉化成物質的理論,他們不期望有人能證明這理論,因為兩個光子相撞的過程實在太罕有,而且難以人為製造,故認為「不可能在實驗室中嘗試」。
電子是構成物質的基本粒子之一,是原子的外殼部分。相反,光子是質量為零的基本粒子,換言之,從光子中製造電子,即是從無到有創造物質。
英國倫敦帝國學院物理學家羅斯和派克在最新一期《自然光子學》期刊發表報告,宣布他們發現利用現有實驗室設備,將理論變成現實的方法。
光束相撞 炮製電子
實驗分為三階段,首先用高能量激光以接近光速把電子射向一塊金磚,產生可比視光強10億倍的高能量光子束;第二階段將一束高能量激光射進稱為「環空器」的微小金囊,產生相當於恆星發出的強烈光束;最後把光子束射進環空器,將兩束光子相撞。
根據計算,這過程可把足夠高能量和數量的光子,擠進細小容器中,從而創造出10萬個電子-正電子配對。派克說,E=mc2公式顯示物質和能量可互相轉換,而實驗過程將是對該公式的「最純淨、最優雅」的展現。■《衛報》/澳洲廣播公司
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