الکترودینامیک کوانتومی در مرزهای بی‌نهایت: ارائه‌ی طرح مفهومی یک برخورد دهنده‌ی جدید

فیزیک برهمکنش نور و ماده تحت سلطه‌ی الکترودینامیک کوانتومی قرار دارد، اما در شرایط حدی، مثلا در حضور میدان مغناطیسی بسیار بزرگ، این نظریه به خوبی کار نمی‌کند. اکنون دانشمندان موفق شده‌اند با استفاده از پیشنهاد طرح مفهومی یک برخورد دهنده‌ی جدید ذرات، راهی برای این مشکل بیابند. با دیپ‌ لوک همراه باشید…

دانشمندان ایده‌ی جدیدی راجع به برخورد پرتوهایی که از ذرات بنیادین منتشر می‌شوند، مطرح کرده‌اند. نتایج این پژوهش می‌تواند از چگونگی برهمکنش نور و ماده در شرایط حدی، پرده بردارد. شرایط حدی ممکن است در سطح اشیای اخترفیزیکی عجیب، در طوفان‌های قدرتمند کیهانی و انفجار ستارگان یا در نسل بعدی برخورد دهنده‌های ذرات و یا در پلاسمای همجوشی چگال و داغ یافت شود.

بسیاری از چنین برهمکنش‌هایی که در طبیعت موجودند، توسط نظریه‌ی الکترودینامیک کوانتومی، به خوبی توصیف شده‌اند. با این وجود، شکل کنونی این نظریه، کمکی به پیش‌بینی پدیده‌ها در میدان‌های الکترومغناطیسی بی‌نهایت بزرگ نمی‌کند. در مقاله‌ی جدیدی که در مجله‌ی Physical Review Letters منتشر شده، محققان، طرح مفهومی یک برخورد دهنده‌ی جدید ذرات را پیشنهاد کرده‌اند که می‌تواند امکان مطالعه‌ی این اثرات حدی را برای ما فراهم آورد.

میدان‌های بی‌نهایت، انرژی را از برخورد پرتوهای ذرات جذب می‌کنند. این انرژی یک از دست دادن ناخواسته است به این معنا که معمولا با دسته‌بندی کردن ذرات به گروه‌های بلند و مسطح و تحت کنترل نگه داشتن قدرت میدان الکترومغناطیسی، کاهش یافته است. در مقابل، این مطالعه‌ی جدید پیشنهاد می‌کند که ذرات را به گروه‌های آنقدر کوتاهی دسته بندی کنیم که فرصت کافی برای از دست دادن انرژی نداشته باشند. چنین برخورد دهنده‌ای می‌تواند فرصتی برای مطالعه‌ی اثرات جذابی که با میدان‌های بی‌نهایت همراه هستند، مانند برخورد فوتون‌هایی که از پرتوی ذرات پدیدار می‌شوند، به وجود آورد.

؛