W końcu dostrzeżono dziwny, kwantowy efekt

Fizycy jeszcze w latach 30. XX wieku przewidzieli kwantowy efekt zwany dwójłomnością próżni, a wygląda na to, że w końcu udało się go dostrzec. Grupa astronomów zaobserwowała ostatnio gwiazdę neutronową o polu magnetycznym tak silnym, że zrodziło ono pusty fragment przestrzeni, w którym materia spontanicznie się pojawia i znika.

Dwójłomność próżni - objaw działania kwantowego pola w skali makro - do tej pory dostrzegano wyłącznie w skali atomowej, tym razem jednak dotyczy on gwiazdy neutronowej.

Gwiazdy neutronowe są bardzo gęstymi pozostałościami po supernowych - nie mają one wielkiej masy (około 1.5 mas Słońca) lecz masa ta jest skompresowana jest ona do bardzo niewielkiej, lecz gęstej kuli. Posiadają one także potwornie silne pola magnetyczne - o wiele rzędów wielkości silniejsze od ziemskiej magnetosfery.

Pola magnetyczne te mogą być tak silne, że - jak dostrzegła z pomocą teleskopu VLT (Very Large Telescope) grupa astronomów pod przewodnictwem prof. Roberto Mignaniego z instytutu INAF w Mediolanie (który pracuje także na Uniwersytecie Zielonogórskim) - może ono wpływać na właściwości próżni.

Zgodnie z klasyczną fizyką próżnia jest pusta, ale mechanika kwantowa zakłada, że pełno jest tam tzw. cząstek wirtualnych, które w parach cząstka-antycząstka non-stop pojawiają się w próżni i w tym samym momencie ulegają wzajemnej anihilacji znikając praktycznie bez śladu.

Normalnie cząstki takie nie wchodzą w interakcję ze światłem, jednak wobec tak silnego pola magnetycznego, jakie udało się dostrzec, są one wzbudzone i przez to widać wyraźnie ich wpływ na rozchodzenie się fali świetlnej - działają one po prostu jak swego rodzaju pryzmat.

Oczywiście teraz trzeba będzie obserwacje powtórzyć aby je potwierdzić, ale i tak możemy mówić o dużym kroku naprzód. A dokąd nas to zaprowadzi? Tego nie wiemy, tak jak zapewne Einstein nie był w stanie przewidzieć, gdzie poprowadzi nas jego ogólna teoria względności.

Źródło: ESO, Zdj.: ESO/L. Calçada