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Wissenschaftler haben gerade ein Elektron auf seinen Spuren gestoppt

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Mit einem Laser, der millionenfach heller als die Oberfläche der Sonne ist, haben Wissenschaftler eine historische Leistung vollbracht und ein Elektron in seinen Spuren gestoppt. Das erfolgreiche Experiment wurde von Forschern durchgeführt, die die Kraft des mysteriösen Phänomens der Strahlungsreaktion nutzten. Die aus dieser Studie gesammelten Daten sind die ersten Iterationen und Beweise aus Quantenmodellen, die noch nie getestet wurden.

Was ist Strahlungsreaktion?

Wissenschaftler glauben, dass Strahlungsreaktionen in einigen der extremsten Umgebungen unseres Universums auftreten können, einschließlich, aber nicht beschränkt auf supermassereiche Schwarze Löcher, Standard-Schwarze Löcher und Quasare. In der Physik des Elektromagnetismus wird die Rückstoßkraft auf ein beschleunigendes geladenes Teilchen auch als Abraham-Lorentz-Kraft oder Selbstkraft bezeichnet und als Strahlungsreaktion bezeichnet. Kurz gesagt, stellen Sie sich einen Lichtstrahl vor, der auf ein Objekt trifft. Ein Teil des Lichts wird vom Objekt zurückgeworfen. Noch mehr, wenn Sie zufällig einen intensiven Lichtstrahl auf das Objekt richten, das sich unglaublich schnell bewegt, kann dies dazu führen, dass die Elektronen sehr heftig geschüttelt werden und die Elektronen tatsächlich fast vollständig zum Stillstand kommen.

Dies ist das erste Mal, dass ein solches Ereignis in einer kontrollierten Umgebung auftritt. In einem Strahlenreaktionslabor haben die Forscher und Wissenschaftler das Quantenereignis mithilfe eines Gemini-Lasers in der Central Laser Facility des Science and Technology Facilities Council, einem Forschungszentrum des Imperial College London, erstellt. Dr. Stuart Managles vom Institut für Physik am Imperial College London beschrieben das Experiment mit der Angabe "Wir wussten, dass es uns gelungen war, die beiden Strahlen zu kollidieren, als wir sehr helle Gammastrahlung mit hoher Energie entdeckten. Das eigentliche Ergebnis kam dann, als wir diese Detektion mit der Energie im Elektronenstrahl nach der Kollision verglichen. Wir fanden heraus, dass diese erfolgreichen Kollisionen eine niedrigere als erwartete Elektronenenergie hatten, was ein klarer Beweis für eine Strahlungsreaktion ist".

Die aufregenden Ergebnisse von stimmten perfekt mit einer zuvor angenommenen Theorie überein, die auf den Prinzipien der Quantenelektrodynamik basiert und einige der ersten Beweise für Quantenmodelle liefert, die nicht in Experimenten getestet wurden.

Der Co-Autor der Studie, Professor Alec Thomas von der Lancaster University, zeigte sich begeistert von der Studie und erklärte: "Eine Sache, die mich immer so fasziniert, ist, dass die Elektronen durch diese Lichtschicht, die einen Bruchteil der Haarbreite dick ist, genauso effektiv gestoppt werden wie durch so etwas wie eine Millimeter aus Blei. Das ist außergewöhnlich."


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