研究者は負の質量を解放する装置を開発しました

物理学者たちは、あたかも負の質量を持っているかのように動作する粒子を生成できる最初の装置であると主張するものを開発しました。

負の質量とは何ですか?

これを簡単に説明すると、これは移動する物体の物理学に関するものです。負の質量 (反物質と混同しないでください) は、原子の重力の影響を逆転させ、それによって古典物理学の規則を無効にする質量です。研究者らは2017 年 4 月にルビジウム原子とレーザーを使用してそれらを作成することに成功しました。

接触すると、押された方向ではなく、真逆に後方に加速していきました。これにより、質量が陽性ではなく陰性であることが科学者らに明らかになりました。新しい方法により、 初めて負の質量を制御できるようになった、と彼らは成功について語った。

準粒子と「マジックダスト」

米国ニューヨーク州にあるロチェスター大学の科学者たちは、この方法をさらに開発しました。彼らの装置を使えば、以前よりもはるかに少ないエネルギーで済むレーザーを開発できるかもしれません。これに関与しているのは、ポラリトンと呼ばれるいわゆる準粒子であり、この負の質量があるかのように動作します。彼らの装置を使用すると、単純な室温で、つまり冷却を必要とせずに、これらのポラリトンの多くを生成することができました。

これを行うために、彼らは光子を準粒子である励起子に接続しました。これは、閉じた系内で多くの粒子が持つエネルギーと運動量の関係を定義します。科学では、光子との結合から生じるものを「マジックダスト」とも呼んでいます。

「心を変える」結果

米国の研究者らがNature Physicsに書いたところによると、この装置は光マイクロキャビティを作り出す2枚のミラーで構成されている。この空洞は、ミラーの配置に応じて、光のスペクトルのさまざまな色の分割と閉じ込めを行います。光は原子的に薄い半導体と相互作用し、負の質量を持つ粒子を生成します。

科学者の一人は、この結果を「精神を変えるようなもの」と表現しています。「粒子を引き寄せたり、前に押し出そうとすると、粒子は直感的に予想した方向とはまったく逆の方向に動きます。」

研究者らは、負の質量は自然にも発生する可能性があるが、それは大質量星の最終段階を表す中性子星やブラックホール、そしておそらくは暗黒エネルギーなどの極端な条件下でのみ発生するのではないかと考えている。宇宙の加速膨張が観測されました。さらに、サイエンス・アラートが報じているように、光と質量でできた前述の「魔法の粉」は、 根本的な新しいスーパーコンピューターの基礎となる可能性がある。