Исследователи выпустили исследование, в котором анализируются будущие возможности мощных лазеров, которые могут рассказать нам о релятивистской плазме, подверженной процессам квантовой электродинамики (КЭД) сильного поля. Кроме того, предлагаемые новые планы исследований для дальнейшего изучения этих новых явлений.
В статье, опубликованной в журнале Physics of Plasmas от AIP Publishing, представлена физика релятивистской плазмы в сверхкритических полях, обсуждается текущее состояние этой области и дается обзор последних разработок. Он также выделяет открытые вопросы и темы, которые, вероятно, будут доминировать в внимании людей, работающих в этой области в течение следующих нескольких лет.
КЭД с сильным полем – это менее изученная часть стандартной модели физики элементарных частиц, которая не исследовалась на крупных коллайдерных установках, таких как Национальная ускорительная лаборатория SLAC или CERN, Европейская организация ядерных исследований, из-за отсутствия сильных электромагнитных волн. поля в настройках ускорителя. С высокоинтенсивными лазерами исследователи могут использовать сильные поля, которые наблюдались в таких явлениях, как гамма-излучение и образование электрон-позитронных пар.
Группа исследует, как полученные данные могут потенциально привести к прогрессу в исследованиях фундаментальной физики и разработке источников ионов, электронов, позитронов и фотонов высоких энергий. Такие результаты будут иметь решающее значение для расширения многих типов технологий сканирования, существующих сегодня, от материаловедческих исследований до медицинской лучевой терапии и радиографии следующего поколения для национальной безопасности и промышленности.
Процессы КЭД приведут к кардинально новым явлениям физики плазмы, таким как генерация плотной плазмы электрон-позитронных пар из почти вакуума, полное поглощение лазерной энергии процессами КЭД или остановка ультрарелятивистского электронного пучка, который может проникнуть через сантиметр вести на волосок от лазерного света.
«Какую новую технологию могут воплотить эти новые явления физики плазмы, в значительной степени неизвестно, особенно потому, что сама область QED-плазмы является своего рода неизведанной территорией в физике», – сказал автор Пэн Чжан. «На данном этапе даже адекватного теоретического понимания существенно не хватает."
Группа надеется, что статья поможет привлечь внимание большего числа исследователей к новым захватывающим областям плазмы QED.