Международная группа ученых представила самую точную симуляцию квантовых эффектов в вакууме. Исследователи показали, как «из ничего» возникает свет.
Согласно современным теориям, все элементарные частицы и наблюдаемая Вселенная — лишь проявление квантовых полей. Все частицы фактически являются виртуальными, это «волны» в квантовых полях, говорится в статье физиков, опубликованной Communications Physics.
Например, электрон — это возбуждение электронного поля, а фотон — колебание электромагнитного поля. Вакуум постоянно порождает электронно-позитронные пары, которые очень быстро возникают и исчезают.
Физики воспроизвели на симуляторе процесс Vacuum four-wave mixing (FWM) — он наблюдается при взаимодействии четырех электромагнитных волн на квантовом уровне. Для такого явления необходимо столкновение трех сверхмощных лазерных лучей.
В результате поляризация вакуума и рассеивание частиц приводили к возникновению четвертого луча, который обладал абсолютно другими характеристиками. При этом соблюдались законы сохранения энергии и импульса.
Отмечается, что представленная модель может послужить образцом натурного эксперимента, который требует соблюдение множества сверхточных параметров. Главное препятствие заключается в отсутствии лазеров необходимой мощности, которая оценивается в сотни петаватт.
