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       日前，來自中科院物理所等機(jī)構(gòu)的科研人員，首次研究了磁場效應(yīng)對局域化的超臨界電場下正負(fù)電子對產(chǎn)生過程的影響。相關(guān)成果發(fā)表在《物理評論快報》上。

　　1928年，英國物理學(xué)家狄拉克提出了著名的“狄拉克方程”，并因此獲得諾貝爾獎。在“狄拉克方程”推導(dǎo)出的預(yù)言中，“強場下真空中是否能夠激發(fā)出正負(fù)粒子對”一直未得到證實。

　　科學(xué)家通過重離子對撞、電子束和強激光碰撞等實驗，已證實了正負(fù)電子對的產(chǎn)生。但到目前為止，由強光場直接引起的真空擊穿和相應(yīng)的正負(fù)電子對產(chǎn)生過程的實驗還未能實現(xiàn)，主要原因是目前激光系統(tǒng)的最大強度不足以直接“擊穿”真空。

　　據(jù)中科院物理所光物理實驗室強激光高能量密度物理組的研究人員介紹，對于這一重要問題，理論和數(shù)值方面已得到了非常有意義的結(jié)果，但大部分工作只考慮了電場而并沒有考慮磁場效應(yīng)。而在真實情況下，激光中是同時存在著電場和磁場的。

　　研究人員通過運用基于量子場論的非微擾精確數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)如果考慮磁場的效應(yīng)，即使激光達(dá)到能擊穿真空的強度，仍無法持續(xù)產(chǎn)生正負(fù)電子對。而且，隨著磁場寬度的增加，產(chǎn)生的粒子數(shù)目會隨著時間出現(xiàn)用已知公式都無法描述的震蕩效應(yīng)。

　　據(jù)介紹，該研究的模型更接近真實情況，進(jìn)一步加深了對外場在正負(fù)粒子對產(chǎn)生過程中所起到的效應(yīng)及其內(nèi)部物理機(jī)制的理解。

　　相關(guān)研究人員表示，可以預(yù)期，在不久的將來，激光就可接近甚至達(dá)到“擊穿”真空并自發(fā)產(chǎn)生正負(fù)電子對的強度，在避免其他效應(yīng)的情況下，對超臨界場產(chǎn)生正負(fù)粒子對的過程進(jìn)行直接檢驗。如果能實現(xiàn)，將是人類首次證實光可以直接轉(zhuǎn)化成為物質(zhì)，即愛因斯坦的能質(zhì)公式E=mc2，這對物理學(xué)發(fā)展所帶來的影響將不可估量。