Учёным, возможно, наконец удалось зафиксировать, как «пустое» пространство изменяет свет. Почти 90 лет назад Вернер Гейзенберг предсказал странный квантовый эффект, известный как вакуумная двулучепреломление, при котором кажущееся пустым пространство может менять поведение света.
Согласно этой идее, даже идеальный вакуум на самом деле не является полностью пустым. Вместо этого он должен содержать «виртуальные частицы», которые на краткий миг возникают и исчезают. Несмотря на значительный прогресс в ядерной физике с 1930-х годов и десятилетия работы с ускорителями частиц, учёным не удалось однозначно подтвердить этот эффект.
Наблюдения магнетаров
Теперь наблюдения одного из самых экстремальных объектов во Вселенной могут предоставить доказательства, которых исследователи так долго добивались. Команда учёных изучила магнетар — редкий тип нейтронной звезды с одними из самых сильных магнитных полей, известных во Вселенной.
Их результаты могут представлять первые свидетельства вакуумной двулучепреломления и открыть новые пути для исследования квантовой физики в условиях, которые невозможно воссоздать на Земле. В исследовании участвовали учёные из Центра космических наук и технологий, Южноафриканской радиастрономической обсерватории (SARAO), Лос-Аламосской национальной лаборатории, Космического центра имени Маршалла НАСА, Центра исследований и изучения космических наук и технологий (CRESST) и Отдела астрофизических наук в Космическом центре полётов имени Годдарда НАСА, а также университетов по всему миру.
Роль магнитных полей
Исследование возглавила Рэйчел Э. Стюарт, аспирантка-физик Университета Джорджа Вашингтона; работа недавно была опубликована в журнале Nature. Согласно теории, когда вакуум подвергается воздействию исключительно сильного магнитного поля, виртуальные частицы Гейзенберга могут влиять на распространение света, вызывая вакуумную двулучепреломление (VB).
Проблема в том, что магнитные поля, достаточно сильные, чтобы сделать эффект обнаружимым, далеко превосходят всё, что учёные могут создать в лабораториях на Земле. Магнетары предоставляют естественное решение для изучения этого явления.
