Из ничего: Рождение суперлинзы
По современным представлениям, вакуума, как абсолютно пустой области пространства, не существует. В нем непрерывно идут кипучие квантовые флуктуации, приводящие к непрерывному появлению и исчезновению виртуальных частиц. Впрочем, при определенных условиях эти частицы могут стать и реальными. Например, внешнее электромагнитное поле стимулирует появление в вакууме электрон-позитронных пар. А несколько месяцев назад наш соотечественник Максим Чернодуб теоретически описал рождение в вакууме заряженных ро-мезонов под действием мощного магнитного поля. Более того, ученый показал, что эти частицы будут в магнитном поле перемещаться — то есть, создавать электрический ток — и без сопротивления — то есть, вакуум превратится в сверхпроводящий «материал».
И вот недавно знакомый уже нам исследователь Игорь Смолянинов, ныне работающий в США, выступил с развитием идеи Чернодуба. Смолянинов специализируется на метаматериалах, необычная микроструктура которой придает им самые необычные свойства — в частности, способность манипулировать светом. Например, таким путем можно получить искусственную среду с отрицательным показателем преломления, которая позволит в перспективе создать т.н. «суперлинзу», которая может фокусировать свет в область размером меньше, чем длина его волны — за теоретическим пределом, доступным обычным линзам.
Итак, Смолянинов обратил внимание на то, что сверхпроводящее состояние вакуума делает его также и метаматериалом. Если внешнее магнитное поле будет иметь определенную конфигурацию, то вакуум получит также свойства суперлинзы. Жаль только, что долгожданного прорыва в электронике, оптике и создании новых материалов, который могут принести суперлинзы, наблюдение Смолянинова не обещает. Дело в том, что магнитное поле, которое требуется приложить для этого к вакууму, должно обладать колоссальной индукцией, лежащей далеко за пределами наших возможностей.
С другой стороны, в ранней Вселенной — в первые доли секунды после Большого взрыва, могли еще существовать подобные магнитные поля, способные превратить вакуум в сверхпроводник и суперлинзу. А это уже интересно, ведь удивительные способности суперлинзы фокусировать свет могло на этом этапе самым серьезным образом сказаться на всем мироздании и отразиться в его теперешней крупномасштабной структуре. Возможно, ученым удастся оценить, какие именно эффекты этого явления можно наблюдать сегодня — и проверить их в наблюдениях.
Читайте и о другом весьма интересном проекте, предложенном Игорем Смоляниновым: «Большой взрыв в лаборатории».
По публикации MIT Technology Review / Physics ArXiv Blog