Российские физики создали условия рождения материи внутри графена

Нобелевские лауреаты по физике Андрей Гейм и Константин Новоселов воссоздали внутри грабена условия, при которых обычно материя возникает из вакуума вблизи черных дыр и прочих космических объектов, сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу Манчестерского университета (Великобритания). Столкнувшись впервые с этим явлением, ученые сначала решили, что обнаружили новую форму сверхпроводимости. Однако речь идет о другом физическом феномене, который изучает астрофизика и физика частиц.

Ученые считают, что вакуум нельзя назвать абсолютно пустым. По законам квантовой физики, он заполнен непрерывно рождающимися и исчезающими парами частиц и античастиц. Этот квантовый шум влияет на поведение всех объектов микро- и макромиров. Одно из свидетельств тому - эффект Швингера, когда сверхмощные электрические или магнитные поля воздействуют на вакуум, при этом часть пар виртуальных частиц и античастиц разрываются и формируют реальные позитроны и электроны. Так, по мнению ученых, возникают частицы антиматерии в окрестности черных дыр, нейтронных звезд и других космических объектов, вырабатывающие такие магнитные и электрические поля.

Гейм, Новоселов, Кумар и другие коллеги проводили опыты с очень узкими полосками графена и обнаружили эффект Швингера. Изначально он изучали, насколько размер подобных наноструктур, их композиция и количество слоев влияют на скорость и направленность движения электронов внутри графена. Для этого они прикладывали различные внешние поля к углеродному материалу. Неожиданно при определенных параметрах полей электроны начинали двигаться со сверхсветовой скоростью. Этот невозможный эффект возникал из-за того, что при определенных условиях в графене возникали новые носители заряда. Физики обнаружили, что процесс возникновения материи полностью совпадал с процессом возникновения материи в результате эффекта Швингера.

Ученые сделали вывод о том, что конструкции из графена можно использовать для исследования процесса рождения материи.

Нобелевский лауреат Константин Новоселов работает не только в Великобритании, но и в России. Российский предприниматель Владимир Потанин выделил 500 миллионов рублей на создание лаборатории, в которой ученый с коллегами будет создавать новые "умные материалы" для нейрокомпьютеров, соединяя достижения квантовой физики и биотехнологий. Исследования будут проходить на стыке математики, физики, биологии, психологии.