სიახლეები
ოქსფორდის და ლისაბონის უნივერსიტეტების მეცნიერებმა პირველად განახორციელეს ინტენსიური ლაზერული სხივების კვანტურ ვაკუუმთან ურთიერთქმედების სამ განზომილებიანი კომპიუტერული სიმულაცია რეალურ დროში. შედეგები 2025 წლის 5 ივნისს გამოქვეყნდა ჟურნალ Communications Physics-ში.
სიმულაციები მოდელირებას უკეთებს უცნაურ ფენომენს, რომელსაც კვანტური ფიზიკა პროგნოზირებს და “ვაკუუმის ოთხტალღოვანი შერევა” ეწოდება. მის მიხედვით, სამი ლაზერული იმპულსის კომბინირებული ელექტრომაგნიტური ველი იწვევს ვირტუალური ელექტრონ-პოზიტრონული წყვილების პოლარიზაციას ვაკუუმში, რის შედეგადაც ფოტონები ერთმანეთს ეჯახებიან და წარმოქმნიან მეოთხე ლაზერულ სხივს, ანუ პროცესს, რომელიც სინათლეს წარმოქმნის სიბნელიდან. ამ მოვლენამ შესაძლოა გახსნან გზა ახალი ფიზიკის შესწავლისთვის უკიდურესად მაღალი ინტენსივობების პირობებში, რადგან თანამედროვე ლაზერებს უკვე გააჩნიათ საკმარისი სიმძლავრეს იმისთვის, რომ პირველად დაადასტურონ ლაბორატორიულ პირობებში ფოტონ-ფოტონის გაფანტვა.
სიმულაციები შესრულდა OSIRIS-ის გაუმჯობესებული ვერსიის გამოყენებით — ეს არის მოდელირების პროგრამული პაკეტი, რომელიც ლაზერულ სხივებსა და მატერიასა თუ პლაზმას შორის ურთიერთქმედებას აღწერს.
რაც ყველაზე მნიშვნელოვანია, კვლევა იძლევას იმ დეტალურ მონაცემებს, რაც ექსპერიმენტატორებს ესაჭიროებათ რეალური ტესტების დასაგეგმად — მათ შორის ლაზერის ფორმის და იმპულსებს შორის დროის ინტერვალის გათვალისწინებით. სიმულაციებმა ასევე გამოავლინა ახალი მიგნებები, როგორებიცაა: როგორ ვითარდება ურთიერთქმედებები რეალურ დროში და როგორ შეუძლია სხივთა მცირე გეომეტრიულ ასიმეტრიებს შედეგის შეცვლა.
კვლევართა გუნდის მიხედვით, ახალი მეთოდი არა მხოლოდ დაგვეხმარება მომავალი მაღალი ენერგიის ლაზერული ექსპერიმენტების დაგეგმვაში, არამედ შესაძლოა ხელი შეუწყოს ჰიპოთეზური ნაწილაკების ძიებას, როგორიცაა აქსიონები და მცირე მუხტის მქონე ნაწილაკები, რომლებიც ფარული მატერიის კანდიდატებად ითვლებიან.
წყარო:
