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

　　1928年，英國物理學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”推導出的預言中，“強場下真空中是否能夠激發(fā)出正負粒子對”一直未得到證實。

　　科學家通過重離子對撞、電子束和強激光碰撞等實驗，已證實了正負電子對的產生。但到目前為止，由強光場直接引起的真空擊穿和相應的正負電子對產生過程的實驗還未能實現，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，理論和數值方面已得到了非常有意義的結果，但大部分工作只考慮了電場而并沒有考慮磁場效應。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值模擬，發(fā)現如果考慮磁場的效應，即使激光達到能擊穿真空的強度，仍無法持續(xù)產生正負電子對。而且，隨著磁場寬度的增加，產生的粒子數目會隨著時間出現用已知公式都無法描述的震蕩效應。

　　據介紹，該研究的模型更接近真實情況，進一步加深了對外場在正負粒子對產生過程中所起到的效應及其內部物理機制的理解。

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