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科学家首次用光创造了物质

  爱因斯坦最著名的质能等价方程式——E=mc2,描述物质与能量可以等价转换。如果两个足够高能的光子相互撞击,光的能量将转换成物质的质量,生成一对正反物质。
  这个过程由美国物理学家 格雷戈里·布勒 和 约翰·惠勒 在1934年首次描述,一直以来是物理学中最难观察的过程之一,因为碰撞光子需要高能伽马射线,不过科学家还没办法制造伽马射线雷射。有些替代实验能推断物质由多个光子产生,但还没有最直接证明这个过程的方法。
  在纽约的布鲁克黑文国家实验室发表了一种新方法,他们没有打造出伽马射线雷射,而是根据 布勒 和 惠勒 的想法来加速重离子。研究团队使用实验室的相对论性重离子对撞机,以非常接近光速的带电粒子在加速器周围制造一个电磁场,产生伴随离子行进的"虚拟"光子,一种能量场中非常短暂的扰动,如同虚幻的存在。
  布鲁克黑文国家实验室的STAR探测器探测到由光产生的物质-反物质对。
  与真实的光子有一点不同,虚拟光子有质量,因为考量的时间尺度之小,被认为它们就像是真实的一样。实验中,虚拟光子真实作用,碰撞产生电子与正子对。研究团队分析6,000多个正负电子对射出的角度,认为符合真实光子产生的现象,也与理论计算中预测的情况一致。
  尽管它们看起来像真实粒子,实验中的虚拟光子不可否认是虚拟的,但仍然是重要的一步,让科学团队有漂亮的报告拿到更多支持,开发出足够强大的伽马射线雷射来展示真实光子产生物质的过程。

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