אַזוי אַז פּויקייט הערט אויף צו זיין פּוסטקייַט
א וואַקוום איז אַ פּלאַץ ווו אַ פּלאַץ כאַפּאַנז, אַפֿילו אויב איר טאָן ניט זען עס. אָבער, עס נעמט אַזוי פיל ענערגיע צו געפֿינען אויס וואָס פּונקט אַז ביז לעצטנס עס געווען אוממעגלעך פֿאַר סייאַנטיס צו קוקן אין דער וועלט פון ווירטואַל פּאַרטיקאַלז. ווען עטלעכע מענטשן האַלטן אין אַזאַ אַ סיטואַציע, עס איז אוממעגלעך פֿאַר אנדערע צו מוטיקן זיי צו פּרובירן.
לויט די קוואַנטום טעאָריע, ליידיק פּלאַץ איז אָנגעפילט מיט ווירטואַל פּאַרטיקאַלז וואָס פּולסירן צווישן זייַענדיק און ניט-זיין. זיי זענען אויך גאָר אַנדיטעקטאַבאַל - סייַדן מיר האָבן עפּעס שטאַרק צו געפֿינען זיי.
"געווענליך, ווען מען רעדט וועגן א וואקוום, מיינען זיי עפעס וואס איז אינגאנצן ליידיג," האט געזאגט דער טעארעטישער פיזיקער מאטיאס מארקלונד פון די טשאַלמערס אוניווערסיטעט פון טעכנאָלאָגיע אין גאָטהענבורג, שוועדן, אין דעם יאנואר נומער פון NewScientist.
קומט אויס אז דער לייזער קען ווייזן אז ער איז בכלל נישט אזוי ליידיג.
עלעקטראָן אין אַ סטאַטיסטיש זינען
ווירטועל פּאַרטיקאַלז זענען אַ מאַטאַמאַטיקאַל באַגריף אין קוואַנטום פעלד טעאָריעס. זיי זענען גשמיות פּאַרטיקאַלז אַז באַשייַמפּערלעך זייער בייַזייַן דורך ינטעראַקשאַנז, אָבער אָנרירן דעם פּרינציפּ פון די שאָל פון די מאַסע.
ווירטועל פּאַרטיקאַלז דערשייַנען אין די ווערק פון Richard Feynman. לויט זיין טעאָריע, יעדער פיזיש פּאַרטאַקאַל איז אין פאַקט אַ קאַנגלאַמעראַט פון ווירטואַל פּאַרטיקאַלז. א פיזיש עלעקטראן איז למעשה א ווירטועל עלעקטראן וואס לאזט ארויס ווירטועל פאטאנען, וועלכע פארפאלן זיך אין ווירטועל עלעקטראן-פאזיטראן פארן, וועלכע האבן אין דריי אינטעראקטירט מיט ווירטועל פאטאנען - און אזוי ווייטער אן א סוף. די "גשמיות" עלעקטראָן איז אַ אָנגאָינג פּראָצעס פון ינטעראַקשאַן צווישן ווירטואַל עלעקטראָנס, פּאָזיטראַנז, פאָוטאַנז און עפשער אנדערע פּאַרטיקאַלז. דער "רעאליטעט" פון אן עלעקטראן איז א סטאַטיסטישער באַגריף. עס איז אוממעגלעך צו זאָגן וואָס טייל פון דעם גאַנג איז טאַקע פאַקטיש. עס איז בלויז באקאנט אַז די סאַכאַקל פון די טשאַרדזשיז פון אַלע די פּאַרטיקאַלז רעזולטאטן אין די אָפּצאָל פון די עלעקטראָן (ד"ה, צו שטעלן עס פּשוט, עס מוזן זיין איינער מער ווירטואַל עלעקטראָן ווי עס זענען ווירטואַל פּאָזיטראַנז), און אַז די סאַכאַקל פון די מאסע פון אַלע פּאַרטיקאַלז קריייץ די מאַסע פון די עלעקטראָן.
עלעקטראָן-פּאָזיטראָן פּערז זענען געשאפן אין די וואַקוום. יעדער דורכויס טשאַרדזשינג פּאַרטאַקאַל, למשל אַ פּראָטאָן, וועט צוציען די ווירטואַל עלעקטראָנס און אָפּשטויסן פּאָסיטראָנס (מיט די הילף פון ווירטועל פאָטאָנס). דעם דערשיינונג איז גערופן וואַקוום פּאָולעראַזיישאַן. עלעקטראָן-פּאָזיטראָן פּערז ראָוטייטיד דורך אַ פּראָטאָן
זיי פאָרעם קליין דיפּאָולז וואָס טוישן די פעלד פון די פּראָטאָן מיט זייער עלעקטריק פעלד. די עלעקטרישע לאדונג פון דעם פראטאן, וואס מיר מעסטן, איז דעריבער נישט פון דעם פראטאן אליין, נאר פון די גאנצע סיסטעם, אריינגערעכנט די ווירטועל פּערז.
א לאַזער אין אַ וואַקוום
די סיבה וואָס מיר גלויבן אַז ווירטואַל פּאַרטיקאַלז עקסיסטירן גייט צוריק צו די באַסיקס פון קוואַנטום עלעקטראָדינאַמיק (QED), אַ צווייַג פון פיזיק וואָס פרוווט צו דערקלערן די ינטעראַקשאַן פון פאָטאָנס מיט עלעקטראָנס. זינט די טעאריע איז אנטוויקלט געווארן אין די 30ער יארן, האבן פיזיקער זיך געוואונדערט ווי אזוי צו באהאנדלען דעם פראבלעם פון פּאַרטיקאַלז וואס זענען מאטעמאטיש נויטיק, אבער מען קען נישט זען, הערן אדער פילן.
דער QED ווייזט אַז טעאָרעטיש, אויב מיר מאַכן אַ גענוג שטאַרק עלעקטריק פעלד, די ווירטואַל אַקאַמפּאַניינג עלעקטראָנס (אָדער מאַכן אַ סטאַטיסטיש קאַנגלאַמעראַט גערופן אַ עלעקטראָן) וועט אַנטדעקן זייער בייַזייַן און עס וועט זיין מעגלעך צו דעטעקט זיי. די ענערגיע נויטיק פֿאַר דעם מוזן דערגרייכן און יקסיד די שיעור באקאנט ווי די שווינגער שיעור, ווייַטער פון וואָס, ווי עס איז פיגוראַטיוו אויסגעדריקט, דער וואַקוום פארלירט זייַן קלאַסיש פּראָפּערטיעס און הערט אויף צו זיין "ליידיק". פארוואס איז עס נישט אַזוי פּשוט? לויט די אַסאַמפּשאַנז, די פארלאנגט סומע פון ענערגיע מוזן זיין אַזוי פיל ווי די גאַנץ ענערגיע געשאפן דורך אַלע מאַכט פּלאַנץ אין דער וועלט - נאָך אַ ביליאָן מאל.
די זאַך מיינט אויסער אונדזער דערגרייכן. ווי עס ווײַזט זיך אויס, ניט דאַווקע אויב מען ניצט די לאַזער טעכניק פון הינטער-קורצע, הויך-ינטענסיטי אָפּטיש פּאַלסיז, דעוועלאָפּעד אין די 80 ס דורך די לעצטע יאָר ס נאָבעל פרייז געווינער, Gérard Mourou און Donna Strickland. מאָוראָו זיך אָפן געזאגט אַז די גיגאַ-, טעראַ- און אפילו פּעטאַוואַט כוחות אַטשיווד אין די לאַזער סופּערשאַץ מאַכן אַ געלעגנהייט צו ברעכן די וואַקוום. זיין קאַנסעפּס זענען ימבאַדיד אין די עקסטרעמע ליכט ינפראַסטראַקטשער (עלי) פּרויעקט, געשטיצט דורך אייראפעישע געלט און דעוועלאָפּעד אין רומעניע. נעבן בוקארעשט זענען פאראן צוויי 10-פעטאוואט לייזערס וואס די וויסנשאפטלער ווילן באנוצן צו איבערקומען דעם שווינגער שיעור.
אָבער, אפילו אויב מיר פירן צו ברעכן די ענערגיע לימיטיישאַנז, דער רעזולטאַט - און וואָס וועט יווענטשאַוואַלי דערשייַנען צו די אויגן פון פיסיסיסץ - בלייבט העכסט ומזיכער. אין דעם פאַל פון ווירטואַל פּאַרטיקאַלז, די פאָרשונג מעטאַדאַלאַדזשי הייבט צו פאַרלאָזן, און די חשבונות טאָן ניט מער זינען. א פּשוטער חשבון ווייזט אויך אַז די צוויי ELI לייזערז דזשענערייט צו קליין ענערגיע. אפילו פיר קאַמביינד באַנדאַלז זענען נאָך 10 מאל ווייניקער ווי דארף. אָבער, סייאַנטיס זענען נישט דיסקערידזשד דורך דעם, ווייַל זיי באַטראַכטן דעם מאַגיש שיעור נישט אַ שאַרף איין-אַוועק שיעור, אָבער אַ גראַדזשואַל געגנט פון טוישן. אַזוי זיי האָפֿן פֿאַר עטלעכע ווירטואַל יפעקץ אפילו מיט קלענערער דאָסעס פון ענערגיע.
רעסעאַרטשערס האָבן פאַרשידן געדאנקען ווי צו פארשטארקן די לאַזער בימז. איינער פון זיי איז דער גאַנץ עקזאָטיש באַגריף פון ריפלעקטינג און אַמפּלאַפייינג מירערז וואָס אַרומפאָרן מיט די גיכקייַט פון ליכט. אנדערע אידעעס אַרייַננעמען אַמפּלאַפייינג די בימז דורך קאַליידינג פאָטאָן בימז מיט עלעקטראָן בימז אָדער קאַליידינג לאַזער בימז, וואָס סייאַנטיס אין די כינעזיש סטאנציע פון עקסטרעמע ליכט פאָרשונג צענטער אין שאַנגהאַי זענען געזאגט צו זיין גרייט צו דורכפירן. א גרויסער קאַליידער פון פאָוטאָנס אָדער עלעקטראָנס איז אַ נייַע און טשיקאַווע באַגריף וואָס איז ווערט אַבזערווינג.
