Порожнечі не існує: магнетар довів, що вакуум здатний заломлювати світло

Квантова фізика зазвичай асоціюється з дослідженням мікросвіту — атомів та субатомних частинок. Проте її закони керують і наймасштабнішими об’єктами Всесвіту. У журналі Nature опубліковано дослідження, у якому астрономи описують можливе перше в історії спостереження вакуумного двопроменезаломлення — квантового явища, передбаченого фізиками Вернером Гейзенбергом та Гансом Ейлером ще у 1930-х роках.

збурення вакууму
Ілюстрація збурення вакууму під дією магнітних полів. Джерело: Unsplash

Запропонований майже століття тому ефект полягає в тому, що надпотужне магнітне поле змушує абсолютно порожній простір (вакуум) поводитися подібно до оптичної призми або лінзи, викривляючи та поляризуючи світло.

Відтворити такі умови на Землі неможливо: для цього потрібне магнітне поле, що в понад 100 млн разів перевищує потужність найсильніших наземних установок. Замість цього науковці звернули увагу на магнетар 1E 1547.0-5408 — нейтронну зірку з рентгенівським та радіовипромінюванням, чиє магнітне поле перевищує земне більше ніж у трильйон разів.

Комплект журналів Місяць, Сонце та Юпітер & Сатурн
Космос для кожного

Магазин від Universe Space Tech

Комплект журналів Місяць, Сонце та Юпітер & Сатурн

До товару

Аномальне світло

За словами співавтора дослідження Маркуса Лоуера з Технологічного університету Свінберна (Австралія), природні магнетари стали ідеальними майданчиками для експерименту. Аналізуючи напрямок коливань радіохвиль та рентгенівських променів під час обертання зірки, команда виявила, що поляризація світла від 1E 1547.0-5408 була втричі вищою за стандартні очікування.

Magnetar
Астроном зі Свінберна, можливо, щойно підтвердив одну з найдивніших особливостей квантової механіки: те, що на перший погляд порожній простір може впливати на поведінку світла. Зображення: NASA

Екстремальне магнітне поле змусило «віртуальні частинки» у вакуумі вишикуватися вздовж силових ліній, створивши для зовнішнього спостерігача ефект, ніби сам порожній простір змінює заломлення світла.

Обережність наукової спільноти

Попри вражаючі дані, незалежні експерти закликають утриматися від передчасних висновків. Астрофізики Катерина Соколова-Лапа та Йорн Вілмс із Ерланген-Нюрнберзького університету зазначають, що точність інтерпретації напряму залежить від того, чи правильно визначено геометрію та нахил самого магнетара. Оптична ілюзія вирівнювання сигналів могла бути спричинена просторовим положенням оси обертання зірки.

Проте, навіть якщо результати потребуватимуть подальших уточнень, це дослідження наочно демонструє міждисциплінарний потенціал сучасної науки: вивчення далеких астрономічних об’єктів допомагає розкрити найглибші таємниці фундаментальної структури нашої реальності.

Раніше ми розповідали про те, що вчені думають про теорію мультивсесвіту.

За матеріалами swinburne.edu.au

Новини інших медіа