9ea15b2738ed16ced0d547285bf3e6ed【物理】光を物質に変える方法を発見・・・英研究チーム


1: 野良ハムスター ★@\(^o^)/ 2014/05/19(月) 20:58:15.33 ID:???.net

1934年、物理学者のグレゴリー・ブライトとジョン・ホイーラーは、2つの光子を衝突させることによって電子と陽電子を1個ずつ生成できることを理論的に予言した。この理論は物理学者たちの間で正しいと認められたが、実際に光(光子)を物質(電子と陽電子)に変えるには超高エネルギーの粒子が必要となるため、ブライト-ホイーラー理論を実験的に確かめることは不可能であると考えられてきた。

しかし今回、インペリアル・カレッジ・ロンドン(ICL)の研究チームは、既存の技術を使って実際にこのプロセスを実証できる方法があることを発見した。

実験方法は大きく2つの段階に分かれる。
第1段階では、極めて高強度のレーザーを使って、電子を光速近くまで加速する。
この電子を金の平板に打ち込むことで、可視光の10億倍のエネルギーレベルを持つ光子ビームを生成する。

第2段階では、金で作られた微小な空洞を利用する。空洞の内部表面に高エネルギーレーザーを打ち込むことで、光を発する熱放射場を生成する。これは恒星が光を放射するのと似ている。
この状態で、第1段階で生成した光子ビームを空洞の中心に向けて照射すると、2つの光源からの光子が衝突し、電子と陽電子が生成される。生成した電子と陽電子が空洞を出ていくところを検出する。

この実験方法は、核融合分野の研究手法をブライト-ホイーラー理論に応用するもの。
マックス・プランク研究所の核物理学者がICLを訪れた際のディスカッションがきっかけとなり見つかったという。

実験で再現されるのは、宇宙の始まりの最初の100秒における重要なプロセスであるという。このプロセスは、宇宙における最大規模の爆発であり物理学上の最大の謎の1つでもあるガンマ線バーストでも見られるものである。

光と物質との相互作用に関しては、アインシュタインの光電効果(1887年)やディラックの対消滅(1934年)など、これまで6つの発見に対してノーベル賞が与えられている。ブライト-ホイーラー理論が実証されれば、光と物質の相互作用を説明する7番目の発見になるといわれている。

ICLのプレスリリース(超訳:野良ハムスター★)
http://www3.imperial.ac.uk/newsandeventspggrp/imperialcollege/newssummary/news_16-5-2014-15-32-44
論文 “A photon-photon collider in a vacuum hohlraum”
http://www.nature.com/nphoton/journal/vaop/ncurrent/full/nphoton.2014.95.html

2: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/19(月) 21:02:37.61 ID:FNNUEBnN.net
反物質コンデンサよりも先にプリズムが実現するのか……
世の中がクッキーで埋め尽くされるな

 

17: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/19(月) 21:26:35.63 ID:KUg4uZXe.net

>>2

婆さん、さあ、クッキー生地をのばす仕事に戻るんだ。

 

96: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/20(火) 15:06:20.22 ID:cSlPk6bD.net
>>2
だれか、これを解説して欲しい

 

99: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/20(火) 15:34:31.05 ID:jnz1LS8v.net

 

3: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/19(月) 21:02:55.85 ID:WY3/68VE.net
つまりシュタインズゲートの到来ってことですね?

 

4: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/19(月) 21:03:38.92 ID:Cwq6vtvI.net
フォトン2個から粒子半粒子対が出来るのは
ファインマンダイアグラム見れば自明な気がするんだけど、そこに新しい物理なんて転がってるのかな?
難しい実験を成功させたら副次的な応用が出てくるだろうから無駄ではないと思うが

 

19: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/19(月) 21:30:05.17 ID:aHZsGD92.net
>>4
そうだよね。理論的にはQEDとして半世紀以上前に確立しているし
朝永・ファインマン・シュウィンガーは半世紀近く前にノーベル賞も受賞している。
実験的にもフォトンが関与する様々なプロセスが加速器等でなされている。
まあバーチャル・フォトンではなくリアル・フォトン同士の相互作用で
電子・陽電子対生成が起こるのは初めてなんだろうけど、
物理的なそれほど大きな意義は見出せないような気がする。

 

89: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/20(火) 14:03:25.53 ID:LQuRdkU6.net
>>19
宇宙の初期環境を再現出来るんだから宇宙論的には画期的実験アイデアだろ

 

147: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/22(木) 14:19:03.38 ID:DZLDrXmX.net

>>144
おれは>>19と同じでこれ自体にいまいち重要性を見いだせない。
逆過程としてはe+e-対消滅があるし、virtual photon でよければ
e+e-対生成があるしな。

実験としては難しいし、photon collider の先駆けとしては
役立つかもしれんが。

 

151: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/22(木) 17:58:44.42 ID:9dgVSlaJ.net
>>147
「充分なエネルギーを与えても対生成できませんでした」
という真逆の実験結果が出た時のインパクトを考えたことはない?
それこそ新発見になるんだけど

 

154: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/22(木) 19:21:55.02 ID:OkmYCSHw.net
>>151
その結果が悪かった場合
ビッグバン初期の対生成を否定する派と
やり方が悪かったからだと新しい方法を探す派が現れるな

 

6: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/19(月) 21:08:59.98 ID:tSVGoiu8.net
虫めがね2個の焦点で紙を焼くのではだめか?

 

7: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/19(月) 21:09:32.25 ID:ouCcK1CQ.net
逆ゴルディオンハンマーですね

 

8: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/19(月) 21:10:55.97 ID:Xn5+FSQ0.net
空中元素固定装置とナニが違うのか

 

10: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/19(月) 21:18:27.66 ID:o7MitcjC.net
光を瓶詰めにできるというこか。

 

13: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/19(月) 21:22:25.79 ID:ScrSObwQ.net
でもお高いんでしょ?

 

18: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/19(月) 21:26:50.12 ID:WXk9/Pz0.net
>>13>>14
「光を物質化したパワーストーンです」といって
月刊ムーに広告出せば飛ぶように売れるので元は取れます

 

14: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/19(月) 21:22:48.30 ID:zxVkStrY.net
問題は実用化だよなあ

 

114: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/20(火) 23:34:03.86 ID:hQJW75NW.net
>>14
なるほどな。
光速有人旅行なんかは、人間を一度光子に変換して移送、
現地で複合化、再構築することが効率的かも知れんな。

 

115: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/20(火) 23:37:36.56 ID:9uK68E1R.net
>>114
光速で宇宙旅行とかありえないんですけど
ローレンツ変換なんか飛び越えて旅行したいも

 

21: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/19(月) 21:31:05.48 ID:LT3UjRXj.net
「まさかあんな結果になろうとは…誰も予想し得ませんでした…」

 

23: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/19(月) 21:37:26.78 ID:KUg4uZXe.net
もしかして、本業の核融合研究が
思うような成果が上がっていないの?

 

29: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/19(月) 21:57:19.88 ID:EC431uXz.net
アインシュタインの光電効果って1921年だよね?

 

33: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/19(月) 22:06:40.23 ID:WXk9/Pz0.net
>>29
記事に書いてある1887年はヘルツが光電効果を発見
1905年にこれを説明するアインシュタインの光量子仮説
1921年にノーベル受賞

 

35: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/19(月) 22:12:58.59 ID:hCBTPO9/.net
cookie clickerの余波がこんなとこにもw

 

40: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/19(月) 22:32:01.93 ID:iIX8Epvu.net
ビッグバン並みにインチキな話 真に受けるなアホども

 

41: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/19(月) 22:35:50.20 ID:q49avO+X.net
物質から光エネルギーを取り出す反応はありふれてるが
その逆のプロセスは宇宙の始まり100秒間にしか「自然」とは起こらないのか
で、その宇宙始まりの光はどこから来たんでしょうかねぇ…

 

45: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/19(月) 23:11:13.71 ID:aiJk3jfO.net
光子力ビーム(物理)こういう時代が

 

48: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/19(月) 23:22:45.75 ID:dXaTSvUK.net
ビームサーベルで鍔競り合い出来る原理が解明されたか

 

54: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/20(火) 00:24:25.89 ID:5yS17TzU.net

うーん まぁいろいろ判らん。
>可視光の10億倍のエネルギーレベルを持つ光子ビーム
これはたんに強い光って意味? 光子単体のエネルギーを高くすることが出来る??

普通のレベルの光でも、たまには光同士がぶつかったりするものなのか?

>光(光子)を物質(電子と陽電子)に変えるには超高エネルギーの粒子が必要
普通の光はぶつからないの? ぶつかっても何も起きないの?

 

61: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/20(火) 03:07:04.47 ID:Q4ANsA7m.net

ほんまかいな

ホントならノーベル賞確実

 

67: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/20(火) 05:31:06.84 ID:XaJp3neA.net
良く読むと
この論文おかしくね?

 

68: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/20(火) 05:39:04.24 ID:xPpdGx89.net
触れるホログラムができるのか?

 

71: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/20(火) 09:21:28.51 ID:X6Dkc8RW.net
光子同士の衝突の反応断面積は何で決まるの?

 

127: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/21(水) 14:26:57.14 ID:W5jzTnyv.net

>>71
QEDから導出できるらしい

σ = 7.3 * 10^(-70) * ω^6 [eV^6 m^2]

 

76: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/20(火) 10:01:28.64 ID:sAZnQus7.net
つまり質量をもった残像ですね

 

78: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/20(火) 10:43:41.92 ID:JYHQrzHo.net
>>76
哀しい響きのするレスだな

 

77: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/20(火) 10:14:17.20 ID:8hlYZ91A.net
高エネルギー下で対生成が起こって何が不思議なんだ?
実証できたとして何か理論的な発展性があるのかな?

 

86: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/20(火) 13:08:17.19 ID:8wXuAg8O.net
>>77
実証できない理論になんの意味があるんだよ
まともな物理屋さんはひも理論だって信じてないよ

 

83: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/20(火) 11:46:01.38 ID:aN3k/tj+.net
ついに光子力ビームが

 

230: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/06/07(土) 16:32:16.10 ID:VhX8qHj0.net
>>83
みつこちからびーむってなんだよ

 

94: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/20(火) 14:35:09.50 ID:pEWX7NuW.net
物理学者でも理論物理学的仮説を肯定的に考えるか否定的に考えるかで
大きく二つのグループに別れるとも言えるな
まともさで言えばむしろ前者の方がまともな物理学者が多い

 

108: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/20(火) 19:17:50.26 ID:2ZQwPfxh.net
>>94
否定とかじゃなくて実証できないから信じてないの
物理屋さんが信じてるのは標準模型まで
その先も別に否定はしてないのよ

 

109: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2014/05/20(火) 19:37:06.41 ID:8mloTm+s.net
>>108
ただの優柔不断じゃねーか

おすすめ!暑い夏の必需品です


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