Ученые применили непертурбативные методы квантовой теории поля, используемые для описания частиц высоких энергий, и расширили их для анализа поведения так называемых дираковских материалов.
В «Звездных войнах», при битве джедаев и ситхов, световые мечи вспыхивали яркими вспышками при столкновении друг с другом. Однако, подобный эффект — или, как его называют, интерференция — происходит либо в художественной литературе, либо в местах с огромными магнитными и электрическими полями (в природе такие возникают только вблизи массивных объектов, таких как нейтронные звезды). На самом деле, лучи света проходят сквозь друг друга, создавая узоры паутины и рассеиваются в виде радуги. Этот эффект наблюдался в современных ускорителях частиц, но никогда — в нашей повседневной жизни или даже в лабораторной среде.
Юлий Лянда-Геллер, профессор физики и астрономии Колледжа наук Университета Пердью, в сотрудничестве с Айдином Кесером и Олегом Сушковым из Университета Нового Южного Уэльса в Австралии использовали расширение, чтобы получить результаты, выходящие за рамки известных результатов в области высоких энергий и общих рамок физики конденсированного состояния и материалов.
Лянда-Геллер предложил экспериментальные конфигурации с приложенными электрическими и магнитными полями, и проанализировал лучшие материалы, которые позволили бы исследователям экспериментально изучить квантовый электродинамический эффект в условиях без ускорителя. Впоследствии, ученые обнаружили, что полученные результаты объясняют некоторые магнитные явления, которые наблюдались и изучались в более ранних экспериментах.
Кезер, Лянда-Геллер и Сушков определили, что этот эффект можно получить в классе новых материалов с участием висмута (а точнее, его твердых растворов с сурьмой и арсенидом тантала). Обладая этими знаниями, можно изучить эффект, который приведет к созданию гораздо более чувствительных датчиков, а также суперконденсаторов для хранения энергии, которые можно включать и выключать с помощью контролируемого магнитного поля.
«Самое главное, что мы поняли — мы можем проверить и изучить в небольшом лабораторном эксперименте одну из самых глубоких квантовых тайн во Вселенной. С этими материалами мы можем изучать эффекты Вселенной. Мы можем изучать то, что происходит в нейтронных звездах , в наших лабораториях», — рассказал Лянда-Геллер.
Читать далее
Самое большое генеалогическое древо человечества показало историю нашего вида
Разработано экологически чистое топливо на основе диоксида углерода