Група учени, работещи в Големия адронен колайдер (LHC) в CERN (Европейска организация за ядрени изследвания), по време на експеримента ATLAS, доказаха съществуването на явление, наречено разсейване на светлината от светлина. Явлението се състои в квантовото взаимодействие на два лъча фотони, в резултат на което единият лъч светлина е до известна степен „пречупен“от другия, сякаш са твърди. Статията на изследователите е публикувана в списанието Nature Physics, накратко за откритието разказва изданието ScienceAlert.
Според класическите концепции електромагнитните вълни безпрепятствено преминават една през друга. През 1936 г. обаче немските физици Ханс Хайнрих Ойлер и Вернер Хайзенберг прогнозират, че два фотона могат да се сблъскат и да си взаимодействат. При нормални условия този ефект е невидим, но може да бъде открит с помощта на високоенергийни частици.
Учените са разпръснали оловните ядра в ускорителната тръба до почти светлинна (релативистка) скорост. Положителният заряд на атомите, лишени от електрони, образува електростатично поле, което при високи скорости се превръща в електромагнитно поле, тоест в плътен облак от фотони. Оловните ядра, движещи се в противоположни посоки, не си взаимодействат директно, а в хода на ултрапериферни сблъсъци, когато облаци от частици се удрят помежду си. Според теорията в този случай фотоните от различни облаци се разпръскват един върху друг, което генерира нови частици, които трябва да бъдат регистрирани от детектора ATLAS.
Общо детекторът регистрира четири милиарда различни взаимодействия между частиците. Учените са направили необходимия подбор и са идентифицирали 13 събития, съответстващи на картината на разсейване на светлината в светлината. В същото време делът на външните процеси, които създават фон и могат да направят данните ненадеждни, е само 2.6 събития. Основните параметри на процеса, включително напречното сечение (близостта на сблъскващи се частици) и инвариантната маса (степента на разсейване на частиците), съответстват на прогнозите на Стандартния модел.
Стандартният модел е теория, която описва цялото разнообразие от частици и тяхното взаимодействие. Той предсказва различни субатомни процеси и техните свойства, които се потвърждават в експерименти с ускорители, включително в LHC.
