Привычный нам свет — это удивительное явление. Свет состоит из субатомных частиц — фотонов, которые ведут себя как волны. Они способны отражать, преломлять и дифрагировать. Они имеют момент импульса, а не массы. Но есть кое-что, чего ранее не замечали за фотонами — они не отскакивали друг от друга, однако новое исследование показывает, что фотоны способны и на это.
«Согласно классической электродинамике, лучи света проходят друг друга без рассеяния», — пояснил Матеуш Дундал, исследователь из DESY, который исполнил главную роль в анализе данных: «Но если мы возьмем во внимание квантовую физику , свет рассеивает свет, хотя это явление кажется очень маловероятным».
Исследователь Джон Баттерворт, профессор физики университетского колледжа в Лондоне, сравнил явление с двумя резиновыми шариками отскакивающими друг от друга.
Наблюдение проходило в CERN , в течение 2015 года, тогда ученые ставили эксперименты над ядрами свинца. Подобные опыты дают больше энергии,благодаря чему появляется достаточно плотное облако с фотонами. Тяжелые ионы, как правило, не сталкиваются друг с другом, но фотоны могут взаимодействовать в так называемом «ультра-периферическом столкновении».
Всего команда проанализировала четыре миллиарда событий и среди них было найдено 13 случаев, в которых фотоны взаимодействуют друг с другом и меняют направление.
На представленном изображении зеленый и желтый участки демонстрируют энерговыделение рассеянных фотонов.
«Этот результат стал важной вехой: первые прямые доказательства взаимодействия с собой при высокой энергии», — сказал Дэн Тови: «Это явление невозможно в классической теории электромагнетизма».
Следующий запуск CERN запланирован на конец 2018 года, в ряде исследований ученые планируют провести множество наблюдений подобного явления, чтобы получить больше данных и улучшить точность результата. .
«Возможно, мы найдем доказательства физики за пределами стандартной модели физики элементарных частиц, например аксион-частицы, которые являются возможными кандидатами на роль темной материи», — сказал Дундал.
