С помощью детектора STAR в Брукхейвенской национальной лаборатории Минэнерго США физики получили убедительные доказательства двух физических явлений, предсказанных более 80 лет назад: образования вещества непосредственно из света и того, что магнетизм может изгибать поляризованные фотоны в вакууме.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Суть открытия в том, что пары электронов и позитронов – частицы вещества и антивещества – могут быть созданы непосредственно путем столкновения очень энергичных фотонов, которые представляют собой квантовые «пакеты» света.

Это преобразование энергичного света в материю – прямое следствие знаменитого уравнения Эйнштейна E=mc2, в котором говорится, что энергия и материя, или масса взаимозаменяемы.

Ядерные реакции на Солнце и на атомных электростанциях регулярно превращают вещество в энергию. Теперь ученые преобразовали световую энергию назад в материю непосредственно за один шаг.

Второй результат показывает, что путь света, проходящего через магнитное поле в вакууме, изгибается по-разному в зависимости от того, как этот свет поляризован. Такое зависящее от поляризации отклонение, известное как двойное лучепреломление, происходит, когда свет проходит через определенные материалы.

Оба результата были получены благодаря способности детектора RHIC STAR измерять угловое распределение частиц, образующихся при скользящих столкновениях ионов золота, движущихся почти со скоростью света.