Скрытая сторона света: физики описали редкое оптическое явление

Уникальный эффект, называемый рассеянием света на свете, ставит под сомнение классическое убеждение, что световые волны свободно проходят друг сквозь друга, не оказывая взаимного влияния.

Согласно законам электродинамики, два световых луча могут существовать в одной точке пространства, не влияя друг на друга. Именно поэтому сражения со световыми мечами из научной фантастики в реальности выглядели бы скучно. Однако квантовая физика допускает редкий эффект — «рассеяние света на свете», пишет ScienceDaily.

Явление столь слабо, что обычным лазерам его не заметить, но оно зафиксировано на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе. В ходе этого процесса виртуальные частицы могут возникать из ниоткуда, взаимодействовать с фотонами и изменять их направление. Эффект очень мал, но его необходимо подробно изучить для проверки физической теории элементарных частиц в экспериментах с мюонами. Ученые из Венского технического университета (TU Wien) установили, что в этом важном аспекте ключевую роль играют тензорные мезоны, которые ранее были недооценены.

Виртуальные частицы появляются и исчезают мгновенно, поэтому наблюдать их напрямую невозможно. Однако они оказывают влияние на реальные частицы. Исследования требуют учета всех виртуальных частиц, что усложняет работу, но придает ей особую привлекательность. Так, при рассеянии света фотон иногда превращается в пару электрон-позитрон, а затем снова собирается в фотон. Все становится сложнее, когда начинают появляться более тяжелые частицы, такие как мезоны, участвующие в сильном ядерном взаимодействии.