Ученые из Оксфордского и Лиссабонского университетов впервые в истории провели трехмерное моделирование в реальном времени того, как мощнейшие лазерные импульсы воздействуют на так называемый «квантовый вакуум» — состояние, которое долгое время считалось пустотой.
С точки зрения квантовой физики, даже вакуум не является по-настоящему пустым: он наполнен виртуальными частицами — парами электронов и позитронов, которые непрерывно появляются и исчезают, оставляя за собой почти неуловимые следы. Благодаря вычислительной модели на базе ПО OSIRIS физикам удалось заглянуть в этот загадочный мир и визуализировать, как с квантовым вакуумом взаимодействуют мощные лазеры, вызывая экзотические явления, о существовании которых ученые раньше могли лишь предполагать.
Одним из таких феноменов стало так называемое вакуумное четырехволновое смешение — явление, при котором три лазерных луча, которые пересекаются в одной точке, поляризуют виртуальные частицы вакуума. Это приводит к тому, что фотоны — элементарные частицы света — начинают отталкиваться друг от друга, словно бильярдные шары, и рождают четвертый луч света буквально из темноты. Впервые в истории удалось в динамике смоделировать этот процесс, и он может стать не только подтверждением фундаментальных положений квантовой электродинамики, но и потенциальным инструментом поиска новой физики за пределами известных моделей.
Источник: hi-tech.mail.ru