क्या एक लेजर बीम खाली जगह के साथ बातचीत कर सकता है? क्या प्रकाश खुद को विक्षेपित कर सकता है? ये विज्ञान कथा अवधारणाएँ नहीं हैं, बल्कि वास्तविक क्वांटम प्रभाव हैं जिनका वैज्ञानिक अब अविश्वसनीय सटीकता के साथ मॉडलिंग कर रहे हैं।
ब्रिटिश भौतिकविदों ने एक एल्गोरिदम विकसित किया है जो गणना करने में सक्षम है कि कैसे उच्च-ऊर्जा फोटॉन एक वैक्यूम में आभासी कणों के साथ बातचीत करते हैं। ये कण, क्वांटम यांत्रिकी के नियमों द्वारा शासित, लगातार दिखाई देते हैं और गायब हो जाते हैं, प्रभावी रूप से गतिविधि का एक समुद्र बनाते हैं।
बनाया गया सिम्युलेटर जटिल प्रभावों की भविष्यवाणी कर सकता है जो प्रकाश के क्रिस्टल और मजबूत चुंबकीय क्षेत्रों वाले क्षेत्रों से गुजरने पर उत्पन्न होते हैं। एल्गोरिदम OSIRIS सॉफ़्टवेयर पैकेज में बनाया गया है, जिसका उपयोग उच्च-शक्ति वाले लेज़रों को मॉडल करने में व्यापक रूप से किया जाता है।
यह शोध सिर्फ सैद्धांतिक नहीं है। ये गणना अगले दशक में उच्च-शक्ति वाले लेज़रों के विकास का आधार बन रही हैं और क्वांटम प्रभावों का अध्ययन करने में मदद करेंगी जिनका पहले केवल अनुमान लगाया गया था।
ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय के प्रोफेसर पीटर नॉरिस कहते हैं, "ये गणना न केवल एक अकादमिक दृष्टिकोण से महत्वपूर्ण हैं, बल्कि इसलिए भी कि वे प्रयोगात्मक रूप से क्वांटम प्रभावों की पुष्टि करने में मदद कर सकते हैं जिसका हमने अब तक केवल अनुमान लगाया है।"
यह पता चला है कि एक वैक्यूम में प्रकाश का व्यवहार सीधा नहीं है। उच्च ऊर्जा पर, विदेशी प्रभाव दिखाई देने लगते हैं: फोटॉन "अदृश्य" वस्तुओं से बिखर सकते हैं, अपने मार्ग से विचलित हो सकते हैं, और यहां तक कि एक-दूसरे के साथ बातचीत भी कर सकते हैं। इससे समस्याएं पैदा होती हैं, लेकिन वैज्ञानिकों को नए खोज करने का मौका भी मिलता है, जैसे कि पॉज़िट्रॉन और अन्य एंटीमैटर कणों का निर्माण।
ऑक्सफोर्ड के वैज्ञानिक जॉन ज़ाइस्किन ने कहा, "हमारे एल्गोरिदम ने वैक्यूम की क्वांटम दुनिया में एक खिड़की खोल दी है। हम उन सभी प्रमुख घटनाओं को मॉडल करने में सक्षम हैं जो क्रिस्टल में लेजर बीम के टकराने पर होती हैं। यह प्रकाश के अंदर की और भी जटिल संरचनाओं को समझने की राह की शुरुआत है।"
वैक्यूम (लैटिन वैक्यूम से - खाली) एक ऐसी जगह है जो पदार्थ से मुक्त है। प्रौद्योगिकी और अनुप्रयुक्त भौतिकी में, एक माध्यम का अर्थ है एक ऐसा दबाव जो वायुमंडलीय दबाव से काफी कम हो।