Kuva: Nicholas Matlis et al/APS
Kuva: Nicholas Matlis et al/APS

Lähes valon nopeutta etenevät aineaallot kuvattiin ensimmäistä kertaa.

Lähes valon nopeutta etenevät aineaallot kuvattiin ensimmäistä kertaa. Niiden näkeminen saattaa auttaa rakentamaan jopa tuhat kertaa nykyistä pienempiä hiukkaskiihdyttimiä.

Teksasin ja Michiganin yliopistojen fyysikot käyttivät tarkoitukseen suunniteltua kameraa kuvaamaan huippunopeita plasma-aaltoja eli ns. Langmuirin aaltoja, jotka syntyvät supertehokkaan laserpulssin vanaveteen. Aaltojen nopeus on uskomattomat 99,997 prosenttia valon nopeudesta, siis lähes miljardi kilometriä tunnissa.

Elektroneista muodostuvassa plasmassa etenevät aallot synnyttävät valtavan sähkökentän. Kun elektroni surffailee plasma-aallon sähkökentässä, sen nopeus kasvaa lähes välittömästi lähelle valon nopeutta. Lopulta elektroni kiihtyy relativistisiin nopeuksiin. Yhdysvaltain fyysikkoseuran American Physical Societyn abstraktin mukaan tällainen voimakas sähkökenttä mahdollistaa hiukkaskiihdyttimet, jotka ovat pikkuriikkisiä verrattuna nykyisiin, kilometrien pituisiin laitteisiin.

Plasma-aaltojen kuvissa näkyy ensimmäistä kertaa kaartuva aaltorintama, joka on oleellinen elektronien ja aaltojen vuorovaikutuksen ymmärtämisessä. Tutkimuksen julkaisi Nature Physics -lehti.