Promieniowanie kosmiczne przestaje być zagadką. Jest dowód
Przełom w badaniu promieniowania kosmicznego. Dzięki zimnym atomom i miniaturowemu akceleratorowi udało się zaobserwować zjawisko, które przez 70 lat pozostawało tylko teorią.
Naukowcy z Uniwersytetu w Birmingham i Uniwersytetu w Chicago po raz pierwszy zdołali zbudować w pełni kontrolowany akcelerator Fermiego, który działa zgodnie z przewidywaniami słynnego fizyka z 1949 r. Wykorzystując ultrazimne atomy i precyzyjnie zaprojektowane optyczne bariery osiągnęli efekt, który może być odpowiednikiem przyspieszania cząstek w przestrzeni kosmicznej.
Fermi miał rację. Po 70 latach jego teoria działa w praktyce
Fermi zakładał, że cząstki mogą zyskiwać energię, odbijając się od ruchomych barier. Dokładnie to udało się właśnie uzyskać w skali mikroskopowej. Wystarczyło 100 mikrometrów i kilka odpowiednio ustawionych wiązek laserowych, by ultrazimne atomy przyspieszyły do prędkości ponad pół metra na sekundę. W ten sposób po raz pierwszy udało się zaobserwować w warunkach laboratoryjnych dokładnie ten mechanizm, który odpowiada za narodziny promieni kosmicznych.
Jak czytamy w oficjalnym komunikacie Uniwersytetu w Birmingham, zespół pod kierunkiem dr Amity Deb i dr Very Guarry wykorzystał optyczne bariery do stworzenia układu, który nie tylko przyspiesza cząstki, lecz także pozwala badać ich rozkład energii. To z kolei potwierdza tzw. wynik Bella, który przez dekady pozostawał jedynie modelem matematycznym.
Dlaczego to tak istotne? Bo oznacza, że możemy teraz testować scenariusze rodem z przestrzeni kosmicznej, bez potrzeby opuszczania laboratorium. A to dopiero początek, bo naukowcy zapowiadają badania kolejnych zjawisk, takich jak turbulencje, rekoneksja magnetyczna czy przyspieszanie w czołach fal uderzeniowych.
Fizyka cząstek, kosmos i komputery kwantowe?
Choć ten przełom ma znaczenie przede wszystkim dla astrofizyki, jego wpływ może wykraczać daleko poza ten obszar. Precyzyjna kontrola nad akceleracją atomów otwiera drogę do zupełnie nowych zastosowań w fizyce kwantowej i technologii informacyjnej. Akcelerator Fermiego, jak pokazują badania, może być wykorzystany m.in. do manipulowania kwantowymi pakietami falowymi. Czyni go to potencjalnym narzędziem dla rozwoju komputerów atomowych i nowej generacji obliczeń kwantowych.
Przeczytaj także:
To również sygnał dla przemysłu. Badacze już rozważają użycie tego rozwiązania w atomtronice i w chemii kwantowej, gdzie kontrolowane przyspieszanie cząstek może mieć ogromne znaczenie dla precyzyjnych reakcji i transmisji informacji.
*Grafika wprowadzająca wygenerowana przez AI
