【亚慱体育app在线下载】我国强激光高能量密度物理研究获新进展

作者:亚慱体育app官方下载发布时间:2022-08-19 00:05

本文摘要:1905年AlbertEinstein明确提出了知名的质能公式(E=mc2),认为了能量和物质的等价性。在过去的一个多世纪中,人们仍然在找寻能量和物质之间的互相转化成方法。通过核裂变和核聚变,人们早已构建了由物质到能量的转化成,并为人类带给了相当可观的能源。 而另一方面,如何将能量转化成为物质也仍然是科学研究的最重要前沿课题。20世纪90年代,在美国斯坦福直线加速器(SLAC)上,科学家用46.6GeV电子束和强劲激光撞击,顺利产生了正负电子对,构建了能量到物质的转化成。

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1905年AlbertEinstein明确提出了知名的质能公式(E=mc2),认为了能量和物质的等价性。在过去的一个多世纪中,人们仍然在找寻能量和物质之间的互相转化成方法。通过核裂变和核聚变,人们早已构建了由物质到能量的转化成,并为人类带给了相当可观的能源。

而另一方面,如何将能量转化成为物质也仍然是科学研究的最重要前沿课题。20世纪90年代,在美国斯坦福直线加速器(SLAC)上,科学家用46.6GeV电子束和强劲激光撞击,顺利产生了正负电子对,构建了能量到物质的转化成。但在该实验中,高能电子束起着了至关重要起到。如果需要不利用高能电子,而是利用强劲激光必要唤起真空产生粒子对,构建能量到物质的转化成,将具备根本性的理论意义和应用于前景。

之前受到激光强度的容许,人们仍然无法在实验室构建这一过程。近年来,随着非同超快激光技术的较慢发展,新的激光装置为积极开展这项研究获取前所未有的实验条件。同时,人们在理论上投放了大量精力来挑战这个未解难题。

  对于超高的激光强度,量子场论的微扰形式仍然限于。1951年,诺贝尔奖获得者JulianSchwinger第一次用非微扰的方法研究了在强场情况下真空穿透和正负电子对产生的过程,并估计出有临界电场的强度为1016V/cm,适当的激光场强度为1029W/cm2。

  自从Schwinger开创性的工作以后,人们开始运用各种方法研究强场条件下的非线性过程。随着研究的了解,人们对量子场论有了更加了解全面的解读。

量子场论是目前对现实世界叙述尤为精确的物理理论之一。中科院物理所/北京凝聚态物理国家实验室(捐)光物理实验室强劲激光低能量密度物理组、中国矿业大学、美国伊利诺州立大学、德国马普所的研究小组联合合作,在量子场论框架下,运用数值解含时Dirac方程的方法获得场波函数,用非微扰的理论来研究强劲场下的真空穿透和正负电子对的产生过程。  在之前的工作中,我们对Schwinger无限大做到了更进一步的理论探寻,找到如果考虑到磁场效应,即使激光超过需要穿透真空的强度,依然无法持续产生正负电子对。该工作早已公开发表在Phys.Rev.Lett.。


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