Физики нашли отталкивающиеся друг от друга фотоны
Привычный нам свет - это удивительное явление. Свет состоит из субатомных частиц - фотонов, которые ведут себя как волны. Они способны отражать, преломлять и дифрагировать. Они имеют момент импульса, а не массы. Но есть кое-что, чего ранее не замечали за фотонами - они не отскакивали друг от друга, однако новое исследование показывает, что фотоны способны и на это.
"Согласно классической электродинамике, лучи света проходят друг друга без рассеяния", - пояснил Матеуш Дундал, исследователь из DESY, который исполнил главную роль в анализе данных: "Но если мы возьмем во внимание квантовую физику, свет рассеивает свет, хотя это явление кажется очень маловероятным".
Исследователь Джон Баттерворт, профессор физики университетского колледжа в Лондоне, сравнил явление с двумя резиновыми шариками отскакивающими друг от друга.
Наблюдение проходило в CERN, в течение 2015 года, тогда ученые ставили эксперименты над ядрами свинца. Подобные опыты дают больше энергии, благодаря чему появляется достаточно плотное облако с фотонами. Тяжелые ионы, как правило, не сталкиваются друг с другом, но фотоны могут взаимодействовать в так называемом "ультра-периферическом столкновении".
Всего команда проанализировала четыре миллиарда событий и среди них было найдено 13 случаев, в которых фотоны взаимодействуют друг с другом и меняют направление.
На представленном изображении зеленый и желтый участки демонстрируют энерговыделение рассеянных фотонов.
"Этот результат стал важной вехой: первые прямые доказательства взаимодействия с собой при высокой энергии", - сказал Дэн Тови: "Это явление невозможно в классической теории электромагнетизма".
Следующий запуск CERN запланирован на конец 2018 года, в ряде исследований ученые планируют провести множество наблюдений подобного явления, чтобы получить больше данных и улучшить точность результата..
"Возможно, мы найдем доказательства физики за пределами стандартной модели физики элементарных частиц, например аксион-частицы, которые являются возможными кандидатами на роль темной материи", - сказал Дундал.
