Die Gleichung von Albert Einstein wurde 100 Jahre nach der Entstehung von Materie aus Licht in der Weltneuheit verwendet | Wissenschaft | Nachrichten

Einsteins berühmte Gleichung E = mc2 wurde erstmals am 21. November 1905 veröffentlicht und stammte aus seiner speziellen Relativitätstheorie. Es besagt, dass, wenn Sie zwei ausreichend energiereiche Photonen oder Lichtteilchen ineinander schlagen, Sie in der Lage sein sollten, Materie in Form eines Elektrons und seiner entsprechenden Antimaterie, des Positrons, zu bilden. Und es hat sich nach den im Journal of Physical Review Letters veröffentlichten Ergebnissen schon lange als schwer zu bemerken erwiesen.

Physiker des Brookhaven National Laboratory in New York behaupten, erstmals Materie aus reinem Licht geschaffen zu haben.

Mit dem Relative Heavy Ion Collider (RHIC) des Labors konnten sie Messungen durchführen, die den Vorhersagen für die seltsame Transformationsaktion sehr nahe kommen.

Sie taten dies, indem sie eine alternative Herangehensweise an ihre Erfahrung wählten.

Anstatt die Photonen direkt zu beschleunigen, „beschleunigten“ die Forscher die schweren Ionen in einer großen Schleife, bevor sie sie in einer engen Kollision aneinander vorbeischickten.

Da Ionen geladene Teilchen sind, die sich mit einer Geschwindigkeit sehr nahe der Lichtgeschwindigkeit bewegen, tragen sie auch ein elektromagnetisches Feld mit sich, in dem sich eine Gruppe von „virtuellen“ Photonen befindet.

Dies sind die Teilchen, die nur für kurze Zeit als Störungen in den Feldern entstehen, die zwischen den realen Teilchen bestehen.

In ihrem Experiment erzeugten sie beim Zusammentreffen der Ionen ein echtes Elektron-Positron-Paar, das die Wissenschaftler beobachteten.

Um das Verhalten virtueller Photonen zu verifizieren, entdeckten und analysierten die Physiker die Winkel zwischen mehr als 6.000 Elektron-Positron-Paaren, die durch ihr Experiment erzeugt wurden.

Lesen Sie mehr: Großbritannien wird im Zuge eines digitalen Wandels, der Besorgnis für ältere und schutzbedürftige Menschen aufwirft, Festnetzanschlüsse verlieren

Wenn zwei reale Teilchen kollidieren, müssen die Nebenprodukte unter anderen Winkeln erzeugt werden, als wenn sie von zwei hypothetischen Teilchen erzeugt würden.

Aber in diesem Experiment prallten die Nebenprodukte der virtuellen Teilchen im gleichen Winkel ab wie die Nebenprodukte der realen Teilchen.

Damit konnten die Forscher nachweisen, dass sich die beobachteten Teilchen so verhalten, als wären sie das Ergebnis einer realen Interaktion.

„Das stimmt mit theoretischen Berechnungen darüber überein, was mit echten Photonen passieren würde“, sagt Daniel Brandenburg, Physiker in Brookhaven.

Im Jahr 1905, ein Jahr, das manchmal als sein „großartiges Jahr“ bezeichnet wird, veröffentlichte Einstein vier bahnbrechende Forschungsarbeiten.

Sie skizzierten die Theorie des photoelektrischen Effekts, erklärten die Brownsche Bewegung, führten die spezielle Relativitätstheorie ein und demonstrierten die Masse-Energie-Äquivalenz.

Die Äquivalenz von Masse und Energie entstand aus der speziellen Relativitätstheorie als Paradoxon, das der französische Universalgelehrte Henri Poincaré beschrieben hat.

Einstein schlug als erster die Äquivalenz von Masse und Energie als allgemeines Prinzip und als Folge der Symmetrien von Raum und Zeit vor.

Der berühmte deutsche Physiker starb 1955 im Alter von 76 Jahren, doch sein Vermächtnis lebt weiter.