Skriv ut
Chalmers ljus ur intet

Chalmers fångar virtuella partiklar i vakuum

Forskare på Chalmers har för första gången lyckats påvisa att det verkligen finns partiklar som uppstår och sedan försvinner i ett vakuum. Resultatet av experimentet kan komma till användning i framtiden för att exempelvis utveckla kvantdatorer.
Det finns inget absolut tomt vakuum. Det har Chalmersforskaren Christopher Wilson och hans medarbetare nu verkligen kunnat påvisa genom att fånga in fotoner som stundom inte finns, så kallade virtuella partiklar.

Det svenska experimentet visar att fysikern Moore hade rätt när han för drygt 40 år sedan förutsåg att det borde gå att få fotoner att lämna sitt virtuella tillstånd och bli reella om de i sitt virtuella tillstånd får studsa mot en spegel som rör sig med en hastighet som är nästan lika hög som ljusets.

– Eftersom det inte går att få en spegel att röra sig tillräckligt fort har vi utvecklat en annan metod för att uppnå samma effekt. I stället för att variera det fysiska avståndet till en spegel har vi varierat det elektriska avståndet till en elektrisk kortslutning som fungerar som en spegel för mikrovågor, förklarar Per Delsing, professor i experimentell fysik på Chalmers.

Spegeln som man lyckats skapa på Chalmers är en kvantelektronisk komponent – kallad Squid (Superconducting quantum interference device) – som är extremt känslig för magnetfält. Genom att byta riktning på magnetfältet flera miljarder gånger per sekund kan spegeln fås att vibrera med en hastighet på upp till 25 procent av ljusets.

I experimentet överför spegeln en del av sin rörelseenergi till de virtuella fotonerna i vakuumet, varvid de materialiseras. Anledningen till att just fotoner uppstår är att de saknar massa.

– I princip skulle man kunna skapa även andra partiklar ur vakuum – till exempel elektroner eller protoner – men det skulle kräva mycket mer energi, säger Göran Johansson, docent i teoretisk fysik på Chalmers.

Fotonerna uppstår parvis, vilket forskarna kunnat mäta i form av mikrovågsstrålning.

Detta är första gången fenomenet – den dynamiska Casimireffekten – har kunnat påvisas experimentellt. I kväll kommer resultaten att publiceras i en artikel på  tidskriften Natures sajt. Då kan du läsa mer här (länk).
Kategori: Nyheter