Bizonyították a lehetetlent: a fény ütközik saját magával

Az LHCb kísérletben használt berendezés egyik hatalmas mágnese

Az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet (CERN) tudósai először találtak közvetlen bizonyítékot arra a nagyon ritka folyamatra, amelyben két foton - fényrészecske - nagy energián kölcsönhatásba lép és megváltoztatja irányát, az eredmény megerősíti a kvantumelektrodinamika egyik legrégebbi előrejelzését.

Ez egy mérföldkő: az első közvetlen bizonyíték a fény kölcsönhatására önmagával nagy energián. Ez a jelenség lehetetlen az elekromágnesesség klasszikus elméleteiben"

- nyilatkozta Dan Toveyt, a Sheffieldi Egyetem fizikusa, a CERN ATLAS-kísérletének koordinátora.

Évtizedeken át megfoghatatlannak bizonyult közvetlen bizonyítékot találni a fény-fény-szórásra magas energián egészen a jelentősen megnövelt teljesítményű nagy hadrontüköztető 2015-ös újraindításáig. A részecskegyorsítóban ólomionokat ütköztettek minden korábbinál nagyobb, 13 Teraelektronvolt (TeV) energián, így nyílt lehetőség bizonyítékszerzésre a fényrészecskék ütközéséről.

Forrás: CERN/LHC/Peter Ginter

Az ATLAS-kísérlet tudósai több mint négymilliárd ütközést tanulmányozva találtak 13 fény-fény-szórásra bizonyítékot. Ez az eredmény 4,4 standard szórásnak (mintamérték) felel meg, ami lehetővé teszi, hogy az ATLAS-kísérlet bejelenthesse az első közvetlen bizonyítékot erről a jelenségről nagy energián.

Az ATLAS-kísérlet fizikusai folytatni fogják a fényrészecskék kölcsönhatásának tanulmányozását nehézionok ütköztetésével a nagy hadronütköztetőben, amelyet 2018-ra terveznek. Az így szerzett több adat javítani fogja az eredmény pontosságát és új ablakot nyithat az újfizika tanulmányozására.