Oamenii de stiinta au creat lumina din nimic
Scris de Nicolae Cobzaru
Exista o vorba care spune ca din nimic, nu se poate crea nimic. Principiul creatiei ex nihilo pare a fi acceptabil de catre oricine care nutreste pretentia de minima gandire logica.
Lucrurile nu stau insa intotdeauna in acord cu logica bunului – simt. Fenomenul crearii luminii din energie obtinuta din spatiul gol (vidul) se bazeaza pe un fapt bine stabilit, conform caruia spatiul gol nu este chiar gol, ci contine niste particule care apar si dispar. Aceasta idee se datoreaza legilor mecanicii cuantice care afirma ca nici chiar vacuum-ul nu poate avea energie zero, ci trebuie sa prezinte mici fluctuatii de energie – acestea reprezinta perechi de particule cu existenta scurta.
Prezenta acestor particule virtuale (fotoni) s-a dovedit reala in experimente ce au demonstrat efectul Casimir din teoria cuantica a campului (electromagnetic) – doua oglinzi paralele asezate aproape una de cealalta, se vor atrage reciproc. Acest lucru se intampla deoarece spatiul ingust dintre oglinzi limiteaza numarul de fotoni virtuali ce pot aparea in aceasta regiune. De vreme ce exista mai multi fotoni in afara acestui spatiu, legile lui Kirchoff (presiunea radiatiei) fac ca oglinzile sa se atraga reciproc.
Chris Wilson de la Chalmers University of Technology din Goteborg, Suedia, impreuna cu colegii sai, au facut un pas inainte tragand fotoni din vid, intr-un proces numit efectul Casimir dinamic. ”A fost un experiment dificil din punct de vedere tehnic. Am fost foarte fericiti cand ne-a iesit”, spune acesta. Efectul are nevoie de o singura oglinda metalica, dar trebuie sa se miste aproape cu viteza luminii prin marea de fotoni virtuali in spatiul gol. Pentru ca oglinda este un conductor, fotonii – particule electromagnetice – vor absorbi din energia cinetica a acesteia. Dupa care, fotonii vor raspandi aceasta energie in plus, producand perechi de fotoni reali.
Evident ca ar fi lipsit de relevanta daca s-ar obtine lumina doar miscand o oglinda cu o viteza apropiata de cea a luminii. Asa ca, cercetatorii au folosit un circuit electric de supraconductoare cu un oscilator ce schimba distanta pe care trebuie sa o parcurga un electron prin circuit. Miscarea electronului e determinata de locatia la care campul electric al circuitului ajunge la zero. Folosind un dispozitiv bazat pe tehnologie cuantica, oamenii de stiinta au putut schimba distanta de la electron catre locatia zero atat de repede, incat electronul a parut ca se misca cu un sfert din viteza luminii. O viteza suficienta pentru ca circuitul sa emita fotoni reali de lumina.
”Aceasta este o descoperire importanta”, declara Diego Dalvit fizician la Laboratorul Los Alamos din New Mexico, SUA. Energia fotonilor virtuali este presupunerea cea mai plauzibila a cosmologilor cu privire la ce se afla dincolo de materia neagra – cauza accelerarii expansiunii Universului.
Etichete: campuri, circuite, cosmologie, cuantica, descoperiri, electromagnetism, electroni, expansiune, extern, fotoni, lumina, nimic, stiri
