Ученые из Университета Британской Колумбии нашли способ проверить одну из самых загадочных идей физики – рождение частиц “из пустоты”, пишет ScienceDaily со ссылкой на исследование, опубликованное на сайте НАН США.
В 1951 году физик Джулиан Швингер предположил: если создать невероятно сильное электрическое поле, то в вакууме будут сами собой появляться пары электронов и позитронов. Но проверить это было невозможно – таких мощных полей человечество пока не умеет создавать.
Теперь исследователи предложили обойти проблему. Вместо вакуума они использовали сверхтонкую пленку сверхтекучего гелия – вещества, которое при низкой температуре ведет себя как жидкость без трения. В такой системе “из ниоткуда” начали появляться пары вихрей, закручивающихся в разные стороны. По словам ученых, это можно рассматривать как аналог рождения частиц в пустоте.
“Сверхтекучий гелий – это чудо. В нем можно наблюдать процессы, которые в космосе или в квантовой физике недоступны для прямых экспериментов”, – рассказал один из авторов исследования Филип Стэмп.
Работа важна не только для понимания устройства Вселенной, но и для изучения свойств самих сверхтекучих жидкостей. Оказалось, что масса вихрей в гелии меняется во время движения, хотя раньше считалось, что она постоянна. Это открытие может повлиять на исследования квантового туннелирования и других фундаментальных процессов в физике и химии.
Эффект Швингера, предсказанный более 70 лет назад, до сих пор остается недостижимым для прямого наблюдения. Физики уже несколько лет ищут его аналоги в разных системах – от графена до сверхпроводников. Новый подход с гелием может стать самым наглядным способом изучить это явление.
