Wetenschappers bedenken manier om licht om te zetten in materie

Natuurkundigen van het Blackett Physics Laboratory aan het Imperial College London hebben naar eigen zeggen een manier bedacht om materie uit licht te maken in een laboratorium. Wetenschappers dachten lange tijd dat dit niet mogelijk was.

De Britten werkten een manier uit om in de praktijk de theorie van Gregory Breit en John Wheeler uit 1934 te testen. Die opperden dat het mogelijk is om licht om te zetten in materie door twee fotonen te laten botsen. Op die manier ontstaan een elektron en een positron, twee tegenovergestelde deeltjes.

De theoretische berekeningen van Breit en Wheeler bleken correct, maar de geleerden zeiden destijds dat ze niet verwachtten dat de voorspelling ooit in een laboratorium kon worden gedemonstreerd. Eerdere experimenten vereisten namelijk het toevoegen van massieve partikels met een hoge energie.

De natuurkundigen van het Blackett Physics Laboratory, die normaal werken aan energie uit kernfusie, zeggen nu in Nature dat er wél een manier is om de theorie van Breit en Wheeler te testen. Met bestaande technologie willen ze een zogeheten 'foton-foton-collider' bouwen die licht direct in materie zou kunnen omzetten. Daarmee willen ze de eerste honderd seconden van het bestaan van het universum na de Oerknal simuleren.

Voor het experiment willen de wetenschappers eerst een extreem krachtige hoge-intensiteitlaser gebruiken om elektronen te versnellen tot bijna de snelheid van het licht. Vervolgens richten ze de elektronen op een gouden plaat om een straat van fotonen te maken, die een miljard keer meer energie zou bevatten dan zichtbaar licht.

De tweede stap bestaat uit het afvuren van de hoge-energielaser op de binnenkant van een zeer klein gouden blikje, een zogenoemde hohlraum. Op die manier ontstaat een warmtestralingsveld dat licht genereert dat lijkt op het licht dat van sterren afkomstig is.

Tenslotte willen de wetenschappers de fotonenstraal die zij maakten met de gouden plaat, door het midden van het gouden blikje sturen. Op die manier botsen de fotonen uit beide bronnen met elkaar en vormen zij elektronen en positronen. Dat proces zou waarneembaar zijn als de elektronen en positronen uit het hohlraum komen.

Hoofdonderzoeker Oliver Pike meent dat het experiment een van de meest 'pure manifestaties is van E=mc²'. De onderzoekers verwachten dat het onderzoek binnen een jaar is afgerond. Enkele plaatsen wereldwijd beschikken over de benodigde technologie om het experimentele onderzoek uit te voeren, zoals in Rochester in New York en in Aldermaston in het Verenigd Koninkrijk. Daar staan respectievelijk de Omega- en de Orion-laser.

Reacties (93)

[dvtxc]

Als natuurkundestudent vind ik het eerlijk gezegd toch weer jammer dat de massa-energierelatie verkeerd in het artikel vermeld staat. De formule luidt niet E = mc², maar E² = m₀²c⁴ + p²c².

Korte verklaring: hierin is E de energie die erin moet worden gestopt, of juist gewonnen wordt uit de reactie. Dit kan in de vorm van kinetische energie zijn, maar ook warmte. m₀ is de rustmassa, c de lichtsnelheid en p de impuls (massa * snelheid).

Ja, u zult er versteld van staan. De beroemdste formule ter wereld klopt niet? Nou, deels. Als je de snelheid (en daarmee de impuls) van een deeltje verwaarloost kan de formule inderdaad gereduceerd worden tot de korte versie. Echter, zoals ook in het artikel vermeld staat, hebben bij het omzetten van materie in licht en vice versa de deeltjes vaak een hoge snelheid. Zeker als deze snelheden in de buurt van de lichtsnelheid komen, levert de benadering een grote afwijking op.

Overgiens blijft het principe dat materie in energie omgezet kan worden en andersom erdoor hetzelfde. Het is mooi om te zien dat nu het tweede gerealiseerd kan worden. Met het eerste hebben we al, op goede en minder goede manier, kennis mogen maken...

edit: ook een korte verklaring toegevoegd.

[Reactie gewijzigd door dvtxc op 23 juli 2024 17:18]

[Denni]

Even nog een aanvulling hierop. De beroemde formule E=mc² klopt wel, echter is hier de "ouderwetse" notatie gebruikt. Hierbij is de massa de "relatieve" massa. Tegenwoordig spreekt men als men het heeft over de massa over de "rustmassa", de relatieve-massa wordt niet meer als term gebruikt.
Je krijgt dan dus E=m_relc² = γmc². Hierbij is γ de gamma-factor (1/sqrt(1-v²/c²)). De impuls wordt p=γmv waarbij p en v de standaard 3-dimensionale vectoren zijn.

Dit kun je omschrijven naar E = mc^2 sqrt(1+(p/mc)^2) en dit is dus door kwadrateren weer de vergelijking hierboven. Die laatste stap is trouwens niet correct als je het hebt over massaloze deeltes. Vandaar dat men meestal vai de Minkowsky-ruimte deze vergelijking afleidt.

In Minkowsky-ruimte (let op dat dit bij grote zwaartekrachtsvelden niet meer zo eenvoudig is) heb je een 4-impuls in de vorm van P = (E/c, p) waarbij geldt dat |P|² behouden is.
Omdat dit behouden is krijg je dus |P|² = -(E/c)² + p² = - (mc)² (hierbij maak je gebruik van de metric-tensor van de Minkowsky-ruimte om het inproduct te berekenen, de laatste stap bereken je door gewoon een referentie-frame te kiezen: het rust-frame). En deze formule is netjes om te schrijven naar de formule die hierboven wordt genoemd.

Het wordt natuurlijk wat wiskundig/natuurkundig allemaal, maar ik kan me moeilijk inhouden als er een collega-natuurkundige is Maar eigenlijk is de vergelijking E=mc² dus correct, zolang je het niet over massaloze deeltjes hebt.

Nog een kleine extra opmerking: Er werd wel verwacht dat dit mogelijk was (het gebeurt volgens astronomen ook altijd bij bijvoorbeeld supernova), maar het is praktisch erg moeilijk te doen omdat er voor deeltjes met massa een erg hoge energie nodig is. Ik ben benieuwd of het ze lukt; het zou echt heel mooi onderzoek zijn in ieder geval.

Het is wel fascinerend om erover na te denken wat er nu precies gebeurt. Ik ga in ieder geval morgen die artikelen opzoeken

[Reactie gewijzigd door Denni op 23 juli 2024 17:18]

[Rainbow]

Kort filmpje over de formule ook: https://www.youtube.com/watch?v=NnMIhxWRGNw

[blobber]

Eleganter: E = γmc²

[Amanoo]

Is de massa uit het impuls deel nog anders dan de rustmassa? Of zou de formule, wanneer de deeltjes de snelheid van bijna het lucht hebben de formule te reduceren zijn tot E²=2m₀²c⁴? Dus E=sqrt(2)m₀c². Ik ga er dan vanuit dat p=m₀c, maar ik kan me voorstellen dat ik een doodzonde daarmee bega. Mijn kennis over (bijna) lichtsnelheid en impuls benaderen 0.

[frank87]

Je zit er niet zo veel naast. Maar in de buurt van de lichtsnelheid wordt de rustmassa te verwaarlozen: dus valt de eerste term weg, en wordt de energie E=pc
Wat voor fotonen (m0=0) dus exact is.
Op lage snelheden kun je deze formule benaderen met E = mc^2 + 1/2 mv^2
Die laatste term moet iedere middelbare scholier bekend voorkomen.

[Aham brahmasmi]

Als natuurkundestudent vind ik het eerlijk gezegd toch weer jammer dat de massa-energierelatie verkeerd in het artikel vermeld staat.

Maar bij het experiment dat bedacht is willen ze fotonen laten botsen; geen rustmassa dus en dan klopt E = mc² natuurlijk wel.

[Amped]

Machtig! Ik vraag me af wat voor toepassingen dit kan hebben. Remote repairs by pointing a laser at it?

[n-i-x]

Enkele redenen waarom je hier niet zo snel een directe toepassing van gaat vinden:

- Het kost een hoop energie om materie (+antimaterie) uit het niets te maken...
Neem E=M C^2 , en bedenk dat de helft van de gecreëerde materie nutteloze antimaterie is (nutteloos omdat deze weer omgezet wordt in energie wanneer deze in aanraking komt met gewone materie). Dat betekent dat je voor het maken van 1 kg materie (+ 1 kg antimaterie) zo'n 1,8 x 10^17 Joule nodig hebt. Dat is een hoeveelheid energie waar je zo'n 30 miljoen vaten olie voor nodig hebt. In praktijk zal het energieverbruik nog wat hoger uitvallen omdat de efficientie van dit process lager dan 100% zal zijn.

- De methode die in het artikel beschreven is zou moeten werken voor elektronen/positronen, maar niet voor protonen/antiprotonen en neutronen/antineutronen.
Je kan uit licht materie maken door fotonen op elkaar te laten botsen... maar venwege de wet van energiebehoud kan je dan alleen deeltjes maken wanneer de fotonen genoeg energie hebben. Als je twee keer zo zware deeltjes wilt maken, dan hebben je fotonen ook twee keer zoveel energie nodig.
Als je bedenkt dat een proton ruim 1800 keer zwaarder is dan een electron, dan betekent dat dus dat het nog wel even duurt voordat we licht om kunnen zetten in protonen.

- Dit wordt uit de titel van het artikel niet direct duidelijk, maar wodt in de tekst wel genoemd: Je maakt zowel materie (elektronen) als antimaterie (positronen). Als je hier een toepassing voor wil bedenken, dan moet je eerst een betrouwbare en veilige manier vinden om materie van antimaterie te scheiden.
Met alleen electronen/positronen dan zou je de deeltjes op basis van de lading kunnen scheiden... maar als je ooit zo ver komt dat je ook protonen/antiprotonen of neutronen/antineutronen maakt dan werkt dit niet meer.
Als je toch een manier hebt gevonden om de materie van antimaterie te scheiden... dan zal de antimaterie - wanneer deze in contact komt met gewone materie - weer omgezet worden in energie, wat betekent dat er een equivalent van 30 miljoen vaten olie per kg gecreërde materie aan warmte vrijkomt.

Nu vraag je je misschien af waarom er dan toch mee geexperimenteerd wordt?
Dat is om een belangrijke theorie te testen (uiteindelijk valt dit terug te leiden tot de relativiteitstheorie...).
Als dit experiment slaagt dan gebeurt er waarschijnlijk niet zoveel spannends; de relativiteitstheorie wordt momenteel tenslotte voor waar aangenomen.
Maar als dit experiment om onduidelijke redenen niet slaagt dan betekent dat dat de wereld toch anders in elkaar steekt dan tot nu toe gedacht werd, en wordt de deur geopend voor nieuwe theorieën. Deze nieuwe theorieën zouden dan wel weer kunnen leiden tot praktische toepassingen.

edit: typo

[Reactie gewijzigd door n-i-x op 23 juli 2024 17:18]

[Amanoo]

Als het niet slaagT kan het natuurlijk ook door een fout in de opstelling komen. Maar als het keer op keer mis blijft gaan, terwijl het moet lukken volgens de theorie, dan ga je inderdaad wel vermoeden dat de theorie niet juist is.

[Verwijderd]

Helemaal mee eens. Denk maar eens terug aan het OPERA experiment een paar jaar geleden, waarbij de resultaten er op leken te duiden dat er neutrinos waren die sneller dan de lichtsnelheid bewogen. Uiteindelijk bleek dit een onnauwkeurigheid in de meting te zijn. Het heeft echter een half jaar geduurd voordat deze fout gevonden was, ca. 9 maanden voordat het met onafhankelijke experimenten bevestigd werd en alles bij elkaar anderhalf jaar voordat het oorspronkelijke experiment in gecorrigeerde vorm herhaald kon worden om volledige zekerheid te geven.

[Dekar]

De formule E^2=m^2 x c^4 + m^2 x p^2 is alleen E = mc^2 als p = 0. De kernbom / waterstofbom waren twee uitermate geschikte bewijzen dat dit correct is. Ook verklaart het het verlies van massa bij het uiteenvallen van radioactieve stoffen perfect.

Daarnaast wordt de gehele formule ook voor talloze problemen gebruikt in de deeltjesfysica. Ik zie niet hoe deze formule meer bewezen moet worden.

edit: In modern science, the term "theory" refers to scientific theories, a well-confirmed type of explanation of nature, made in a way consistent with scientific method, and fulfilling the criteria required by modern science. Such theories are described in such a way that any scientist in the field is in a position to understand and either provide empirical support ("verify") or empirically contradict ("falsify") it. Scientific theories are the most reliable, rigorous, and comprehensive form of scientific knowledge,[6] in contrast to more common uses of the word "theory" that imply that something is unproven or speculative (which is better defined by the word 'hypothesis').
- National Academy of Sciences, 2008.

[Reactie gewijzigd door Dekar op 23 juli 2024 17:18]

[M2M]

Toch wel grappig dat er meteen weer gedacht wordt aan toepassingen. Vergeet niet dat je C^2 meer aan energie nodig hebt om een beetje massa te maken. Derhalve is dat proces dus niet zo handig voor "remote repairs". Dan is het een stuk gemakkelijker om het bouwmateriaal al mee te nemen ipv de benodigde energie te harvesten tot 1 electron en 1 positron.

Ik denk dat het gebruik van positronen en electronen als geavanceerde batterij een toepassing is die dichterbij is dan het vervaardigen van materialen.

Overigens kan ik niet zeggen dat ik verbaasd ben over de mogelijke mogelijkheid om van energie ook weer massa te maken. Als je maar genoeg fotonenergie dicht genoeg bij elkaar drukt lijkt het mij niet onwaarschijnlijk dat daar een massadeeltje uit ontstaat.

[Reactie gewijzigd door M2M op 23 juli 2024 17:18]

[Verwijderd]

Toen ik vanmiddag in de trein het artikel las dacht ik gelijk aan 3D printing.
Uiterst precies, na nog heel wat uitvindingen natuurlijk, maar toch...
Alleen zijn electronen en positronen nog niet bepaald moleculen.
Wat nu onzinnig lijkt te zijn blijkt vaak op redelijk korte termijn the holy grail te zijn voor computers of medische toepassingen.

[ikwilwp8]

aangezien een proton een slordige factor 10000 keer zwaarder is dan een elektron niet, nee.

[VincentdeVreede]

Incorrect.
Een proton weegt 1836,152672 maal zo veel als een elektron.

Bron: FOM

[Rudie_V]

Dat is wel erg veel, een proton is 1836x zwaarder als een elektron.

Edit:dubbel

[Reactie gewijzigd door Rudie_V op 23 juli 2024 17:18]

[Verwijderd]

Energie is iets anders dan licht.
Licht heeft bovendien massa (Dualistisch karakter) al is het heel erg weinig.

@hieronder:
Juist doordat een foton zowel als een golf en een deeltje kan worden beschreven geeft dus aan dat hier iets bijzonders aan de hand is. Afhankelijk van de meetopstelling kan een foton zowel worden gedetecteerd als een deeltje of als een golf.

Voor de massa van een foton geld iets vergelijkbaars. Een foton heeft geen rustmassa die meetbaar is. Wel is het verschil in massa meetbaar wanneer een foton word uitgezonden of opgenomen. Maw: een foton heeft dan dus wel massa.

N.B. Aangezien je licht niet uitdrukt in Joules is licht geen (pure) Energie.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 23 juli 2024 17:18]

[quarkstar]

Als licht massa heeft, kan het niet langer met de snelheid van het licht gaan. De massa zou oneindig worden bij de lichtsnelheid.
Dualiteit van licht gaat over het golf- of deeltjes(fotonen)karakter van licht. Twee beschrijvingswijzen, maar die gaan niet over wel of geen massa hebben van het licht.
http://nl.wikipedia.org/w...it_van_golven_en_deeltjes

[Eelke Spaak]

Licht heeft wel massa, maar geen rustmassa. Fotonen zijn dan ook nooit in rust.

[JSDJ]

Licht heeft geen massa, licht heeft impuls. Belangrijk verschil

[svenk91]

Maar als licht massa heeft dan is het energie (E=mc²).

[Universal Creations]

Waar druk je licht dan in uit? Golflengte. En dat is via E=h*c / lambda gewoon energie.
En wat is dan wel "pure" energie?

[ManIkWeet]

Ik denk niet dat het verstandig is om een "hoge-energielaser" op afstand te gebruiken

[Amped]

Misschien heb je gelijk

Net als de jetpack's die ze ons hadden beloofd. Gewoon niet praktisch.

[Yurn]

Muhaa, kan zeer verstandig zijn. Het ligt er wel aan wat de laser bevat. Zou in dit geval van licht-->materie dat repair thingie van 2,5 inch met dat nokje kunnen zijn.
Of in mijn toffere wereld: beam me the BGF 9000, NOW!

[TIGER79]

de BGF ? Als in Big GirlFriend ?
Of bedoelde je BFG ?

[Yurn]

LOL. Ja, bedoelde BFG

[Permutor]

TIGER79 heeft wel gelijk, maar het onderwerp dwaalt af:
Best weapon in DOOM: Wiki BFG 9000

Het lijkt mij overigens best lastig als je een nucleare reactie omgekeerd wilt laten verlopen. En dat is een beetje wat hier gebeurt. Dat kost heel veel energie.

[Reactie gewijzigd door Permutor op 23 juli 2024 17:18]

[Verwijderd]

Nou als het wel werkt en je kan meerdere soorten materie via licht hechten aan een andere materie, dan heb je een hele nieuwe vorm van lassen bedacht . OF zelfs 3D printen . Maar dat is wel een HELE groot maar en dat zou nog zoveel jaren weg zijn dat wij het denk ik niet meer meemaken .

[Verwijderd]

idd machtig
ik dacht altijd dat licht een verschijnsel was van materie in beweging
op de schaal van grootte van wat men fotonen noemt
een impuls/trilling, continu, die golvingen veroorzaakt, wat wij vervolgens meten als zijnde licht en/of warmte

ik wil ze wel eens trilling zien gebruiken om materie te creeeren ipv contrasten/beweging binnen materie
maar goed mijn vak is het niet ben benieuwd!

[Me_Giant]

Vooralsnog gaat het hier niet om toepassingen, maar om het bewijzen van een theorie met betrekking tot de werking van onze werkelijkheid. Dat deze theorie stamt uit 1939 en dat er nu een paar mensen zijn die hebben bedacht hoe je dit zou kunnen proberen te bewijzen, laat zien dat deze ontwikkelingen niet zo snel gaan. Bovendien moet het eerst ook nog gaan lukken.

Aan toepassingen hoef je dus voorlopig nog niet te denken: er zijn maar een paar plaatsen op de wereld waar je dit 'eenvoudige' experiment kan uitvoeren. Nou ja, je mag er wel aan denken, maar een toepassing is er de komende 100 jaar vast nog niet.

[Reactie gewijzigd door Me_Giant op 23 juli 2024 17:18]

[mad_max234]

Machtig! Ik vraag me af wat voor toepassingen dit kan hebben. Remote repairs by pointing a laser at it?

Is deel van grotere theorie, de oerknal, waar energie is omgezet in materie, al het materie in het heelal zou zo ontstaan zijn.

Foton is meest pure energie deeltje wat we volgens mijn kennen, je maakt dus van pure energie materie in deze test, dan is oerknal theorie weer stapje verder en is het bewezen dat het mogelijk is dat heelal eerst bestond uit alleen maar energie en later pas materiaal is gevormd wat ons heelal heeft gevuld met planeten en sterren.

[Verwijderd]

Een foton is geen pure energie, het is wel degelijk een deeltje met massa, alleen geen rustmassa. Dat massaloze deeltjes in massa worden omgezet moeten we verder in de kwantummechanica kijken, voornamelijk de Higgs boson en het veldpotentiaal van het Higgs veld.

[Coffee]

Eindelijk, wordt teleporteren langzaam maar zeker realiteit..

Beam me up, scotty!

[JSDJ]

Hoe precies leg jij de link tussen dit en teleporteren? Jij denkt denk ik dat je een voorwerp 'ontbindt' in lichtstralen en vervolgens deze lichtstralen bijv. 300.000 km verder (want dan heeft het licht een seconde gereisd) weer laat 'omvormen' tot materie. Echter, om volgens deze manier materie te maken uit fotonen (=licht), moeten twee fotonen recht op elkaar inbotsen. Dus dan moet er vanaf de andere kant precies dezelfde lichtstroom komen; vanuit en bron die dus nog verder weg staat dan het punt waarnaar je toe zou willen teleporteren...

[Gepetto]

Teleporteren van voorwerpen kan niet, nu niet en nooit niet.

Je zou misschien een enkel deeltje kunnen teleporteren, maar zodra het iets groter wordt lukt het al niet meer om het orgineel te reconstrueren, simpelweg omdat de positie van een deeltje niet te voorspellen is en al helemaal niet te meten. En zelfs als hun positie berekend zou kunnen worden, kijk dan maar eens hoeveel molekulen er al in 1 simpele waterdruppel zitten en denk daar de hoeveelheid rekenkracht bij die nodig is om de positie van elke afzonderlijke waterstof en zuurstofatoom te bepalen.

[Mijzelf]

nooit niet.

Jij kunt alle toekomstige ontwikkelingen al voorzien?

[Wildfire]

Idd. Zo zei men ooit ook dat we nooit sneller dan het geluid zouden kunnen gaan. Ondertussen weten we wel beter.

[Clubbtraxx]

je hebt voor nu gelijk maar toch is het kortzichtig. Over een paar decennia hebben we misschien wel de rekenkracht die een paar biljoen keer groter is dan vandaag. Daarom moet je nooit nooit zeggen... Voor nu lijkt iets onmogelijk wat over een aantal jaar gemeengoed is, who knows?

[Alfa1970]

Ach ja, de aarde is plat en de zon en sterren draaien om de aarde..

[Verwijderd]

Teleporteren van voorwerpen kan niet, nu niet en nooit niet.

Nog maar een jaar of 80 geleden leek dit experiment voor wetenschappers onmogelijk. Het lijkt mij wat kort door de bocht om dan nu te beweren dat iets nooit niet gaat gebeuren. Het beste wat je kan beweren is dat het je onwaarschijnlijk lijkt.

[Dido]

Dat die positie niet bekend is is geen probleem, daar gebruik je een Heisenberg-compensator voor. Wel heel kortzichtig om iets volledig af te schrijven terwijl j ekennelijk even wat relevante technologie vergeet...

[Coffee]

langzaam maar zeker

Ik probeer niet te zeggen dat het al mogelijk is.. Maar dit is wel een veel belovend begin.

Dat andere punt hoeft niet op dezelfde afstand de staan als de bron. Als het licht maar op de goede hoek/met de geode kleur invalt.

[Cergorach]

*Scottisch accent* Capt'n only a few more decades before we have Spock assembled on the surface of the planet! (Told him we shouldn't have 'aquired' the antique teleporter!)

[JRvP]

Beam me up, scotty!

Very funny Scotty, and now please beam up my clothes

[Conzales]

Holodeck!
http://en.wikipedia.org/wiki/Holodeck

[Reactie gewijzigd door Conzales op 23 juli 2024 17:18]

[Tao]

Doe mij maar zo'n Replicator.
Maakt de dagelijkse kwelling wat we moeten eten een stuk gemakkelijker

[SkyStreaker]

Als ik mijn fantasie d'r eens op los laat, dan denk ik meteen aan het volgende: stel je nu eens voor dat, in de toekomst, wij een planeet vinden (hebben we eigenlijk, vziw) die bijna dezelfde eigenschappen heeft als de aarde, maar het is te koud. Deze manier doet mij eigenlijk dan denken aan de eerste stappen voor een kunstmatige zon die we dan kunnen gebruiken om de eigenschappen van de planeet nog beter gelijkend te maken.

Goed kans dat ik compleet en ver van d'r naast zit, maar ik kan het niet helpen dit te uiten

[Reactie gewijzigd door SkyStreaker op 23 juli 2024 17:18]

[bogy]

de zon is wel vele malen groter dan onze planeet ....
waar gaan we die energie vandaan halen om zoveel materie op te bouwen???
dat licht komt ook niet uit het niets verschenen hé

[dimitrimissinne]

Onze ster, de zon, fuseert waterstofatomen tot helium. Daarbij komt elektromagnetische straling vrij zoals bvb zichtbaar licht. Je fantasie op basis van bovenstaand artikel heeft dus niet veel te maken met hoe een ster werkt. Back to the drawing table...

[parkeermeter]

er zijn een aantal planeten die redelijk op aarde lijken; oceanen, atmosfeer, juiste afstand van een ster om water vloeibaar te houden, etc.
denk dat we ons beter kunnen richten op hoe we er gaan komen ipv zonnen bouwen

[Stangg]

Ik nam altijd aan dat dit alleen mogelijk zou zijn door fotonen van hoge energie te laten botsen, gamma straling dus (de link is naar het omgekeerde proces).
De Omega laser lijkt alleen maar UV te hebben. Hoe kan dit werken?

[Reactie gewijzigd door Stangg op 23 juli 2024 17:18]

[n-i-x]

Ik vermoed dat je het hier in moet zoeken:

De tweede stap bestaat uit het afvuren van de hoge-energielaser op de binnenkant van een zeer klein gouden blikje, een zogenoemde hohlraum. Op die manier ontstaat een warmtestralingsveld dat licht genereert dat lijkt op het licht dat van sterren afkomstig is.

Met andere woorden: de laser wordt alleen maar gebruikt om een hohlraum op te warmen, welke vervolgens zwartelichaamsstraling produceert.

Ik vraag me dan alleen af hoe je de binnenkant van de gouden hohlraum heet genoeg krijgt om gamma straling te produceren, zonder de hohlraum te laten smelten... maar ik neem aan dat de onderdoekers dat wel zullen uitleggen in een eventuele publicatie.

[frank87]

Volgens wikipedia gaat het om een gamma-foton in een electromagnetisch veld. Het hohlraum hoeft dus geen gammafotonen te produceren.

Electron-positron-paren uit gamma-fotonen produceren is niet bijzonder. Hiervoor moet alleen impulsoverdracht zijn vanwege E2 = m02c4 + p2c2, die de rustmassa bepaalt (als m0 verandert moet de impuls ook veranderen om de energie te behouden).

Het bijzondere in dit experiment is dus de overdracht van impuls van de gamma-fotonen naar de fotonen van het electromagnetisch veld. Fotonen hebben erg weinig interactie met elkaar.

[Verwijderd]

Daarmee willen ze de eerste honderd seconden van het bestaan van het universum na de Oerknal simuleren.

Als dat maar niet fout gaat en alles vernietigt word door een tweede oerknal...

[blorf]

Hm, misschien dat dat de 'donkere materie' verklaart: restanten van een vorig universum die er nog omheen hangen, veroorzaakt door een of ander geflipt ras.

[Shark.Bait]

Nee, blijkbaar worden electronen en nutrino's ook gemaakt bij gamma ray bursts, en daar zijn er honderden per jaar die we hier op aarde detecteren, een fractie van het werkelijke aantal....

[StGermain]

Als ik mijn fantasie even op hol laat slaan en er van uit ga dat het proces een kettingreactie zou kunnen starten (wat het niet zal doen), tja, dan gaat het licht uit en wordt alle licht materie en door de zwaartekracht stort heel het universum in tot één singularity die dan een nieuwe oerknal kan geven. Bij het opstarten van de Large Hadron Collider was er ook zo een bangmakerij...

Waar ik eigenlijk aan dacht was een food replicator zoals in Star Trek, het zou natuurlijk wel wat energie kosten om een broodje kroket te maken

[Verwijderd]

Estimates of the average "photon travel time" in the Sun range between 10,000 and 170,000 years.

Elke foton in de kern van de zon 'botst' zolang tussen atomen die het opnemen en vervolgens de energie weer afgeven in de vorm van een (ander) foton. Dit komt door de dichtheid van de massa in de kern.

Naar mijn weten wordt hierbij geen nieuwe materie gevormd terwijl hier de kans op botsingen van fotonen toch wel bijzonder groots is gezien het tijdspan dat de foton binnen de kern 'leeft'.

In ieder geval zal elke vorm van materie in energie omgezet kunnen worden en omgekeerd (volgens e=mc2). Het zou de enige sceptici wel de das omdoen als in de praktijk bewezen kan worden dat dit ook voor pure energie in de praktijk toetsbaar is.

[Snipperhoofd]

Blijkbaar verliest de zon juist massa door de omzetting naar energie.

"we find that the Sun loses mass 4.289x1012 g every second to energy"
http://solar-center.stanford.edu/FAQ/Qshrink.html
"although the sun will expand beyond Earth’s orbit, or one astronomical unit (AU), it will lose mass along the way"
http://www.scientificamer...ually-engulf-earth-maybe/

[Amanoo]

Is ook zo (dat licht moet ergens vandaan komen, en dat ergens is dus het kwijtraken van massa, daar slaat E=mc² ook op) , maar nadat er massa is omgezet in energie in de vorm van elektromagnetische straling (oftewel omgezet in licht, in de volksmond) moet deze straling nog door de zin heen reizen voordat het aan de buitenkant van de zo'n arriveert en door het vacuum van de ruimte naar onze aardbol kan komen.

[Snipperhoofd]

Klopt, maar daardoor kan het dus lijken alsof er geen nieuwe massa wordt gevormd terwijl dit misschien wel zo is.

Ik weet niet of het al eens gedaan is, maar eigenlijk zou berekend moeten worden hoeveel nieuwe massa de zon zou aanmaken (per seconde) om tot betere conclusies te komen.

[Pi0tr]

Toen ik de titel las was mijn eerste gedachte: 3D-printer! Maar dat zal voorlopig nog wel even duren

[Thyrius]

Replicator!

[Amanoo]

Dan mag je eerst een deeltjesversneller in je achtertuin plaatsen
Het moet beginnen met het versnellen van elektronen, waarvan de kinetische energie weer in licht wordt omgezet, en dat licht weer in massa.

[Tonko Boekhoud]

Okee, dat is dan bedacht, maar een bedenksel alleen is wel heel karig wereldnieuws. Benieuwd of het ook tot een experiment komt.

[Boemklaas]

Ik lees dit liever dan weer een nieuwe gerucht over een of andere over-priced smartphone eerlijk gezegd.

edit: typo

[Reactie gewijzigd door Boemklaas op 23 juli 2024 17:18]

[blobber]

Als dat maar niet fout gaat en alles vernietigt word door een tweede oerknal...

Teveel eer, wij stellen niets voor op kosmische schaal, zo'n deeltjesversneller is niet eens een vonkje vergeleken met de kolossale krachten die elders in het heelal voorkomen

[Frustus Maximus]

Natuurkundigen van het Blackett Physics Laboratory aan het Imperial College London hebben naar eigen zeggen een manier ontdekt om materie uit licht te maken in een laboratorium.

Lijkt me niet ontdekt maar eerder bedacht. Of het werkt moet nog blijken.

[NielsKersic]

Ze hebben het niet bedacht. In het artikel staat dat ze een manier hebben gevonden om de theorie van Breit & Wheeler uit te voeren. Dit is op zichzelf natuurlijk ook theoretisch, maar het principe waar het allemaal op berust hebben ze niet zelf bedacht.