伽马射线将超过光的极限

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伽马射线是电磁波，就像可见光或X射线，但伽马射线具有更高的能量。最高能量的γ射线可以通过高级激光物理学的帮助来产生。当激光足够强烈并且所有参数都正确时，捕获的颗粒（绿色）可以有效地将激光能量（表面为红色，橙色和黄色）转换成一连串超高能量光子（粉红色）。来源：Arkady Gonoskov

研究人员已经发现了一种新的生产高能光子束的方法。与当今的技术相比，新的方法可以高效地产生这些伽马射线。获得的伽马射线的能量比可见光的光子能量高十亿倍。这些高强度γ射线显着超出了所有已知的限制，为新的基础研究铺平了道路。

查尔姆斯理工大学物理系的研究员ArkadyGonoskov说道：“当我们超越了目前可能的限制后，我们可以深入地看到大自然的基本元素。我么可以潜入原子核最深的部分，”

该研究结果最近发表在高影响力的期刊Physical Review X上。新的方法是瑞典查尔姆斯理工大学、应用物理学会和俄罗斯罗巴切夫斯基大学、英国普利茅斯大学学院之间的合作的结果。在不同的领域的物理学家们，以及计算机科学家，设法制定出数值模型和分析估计，以在新的或意料之外的方式模拟仿真这些超强伽马射线。

在正常情况下，如果在物体上拍摄激光脉冲，则所有的粒子都会散射。但是，如果激光足够强大并且所有参数都是正确的，那么研究人员发现，这些粒子是受限的。它们形成了一个云层，其中物质和反物质的颗粒被创建并开始以非常特殊的，不常见的方式表现。

查尔姆斯理工大学物理系的教授MattiasMarklund说：“受限的粒子有效率地将激光能量转换为一连串的高能光子—一种偶然的现象。来自激光源的光子能够具有那么高的能量，真是太不可思议了！”

这一发现与目前正在研制的未来大规模激光设备高度相关。地球上最高强度的光源将在这些研究设备中制造出来，这些研究设备诸如足球场那么大。

“我们的概念已经是一个为这种设备所提出的实验程序的一部分：位于俄罗斯的Exawatt极光研究中心。对于这些实验将把我们指引何方仍然未知，但我们知道，在核子物理学中还存在待发掘的东西，例如新的能源。利用基础研究，你可以针对一些东西，最终发现一些完全不同的东西-这些东西更有趣和更重要，” Arkady Gonoskov说道。

原文链接：https://www.sciencedaily.com/releases/2017/10/171020101634.htm

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