Licht ketst af tegen… licht

23 augustus 2017 door SST

Ook fotonen ketsen af tegen elkaar, net zoals biljartballen. Dat is nu experimenteel aangetoond – tachtig jaar nadat het ook al in theorie was voorspeld.

Licht bestaat uit deeltjes (fotonen) die geen massa bezitten en ook geen elektrische lading dragen. En dus zegt de klassieke fysica dat de deeltjes niet met elkaar kunnen botsen, en dus ook niet elkaars vlucht beïnvloeden.

Maar de kwantummechanica, die tachtig jaar geleden bedacht werd, laat wel toe dat fotonen zich tijdens een zeer korte tijdsspanne omvormen tot ‘virtuele’ deeltjesparen, bijvoorbeeld van elektronen en positronen (anti-elektronen). En dus is er een minieme kans dat deze deeltjesparen opnieuw fotonen vormen. Tijdens de virtuele deeltjesfase kan er dus een carambole plaatsvinden.

Fysici van het Atlas-experiment in het Europees centrum voor deeltjesonderzoek CERN denken die verstrooiing van licht door licht nu te hebben waargenomen in hun detector. Ze deden dat door de data te analyseren van botsingen tussen loodionen in de versneller die plaatsvinden in 2015 – de deeltjesversnellers van het CERN produceren zoveel gegevens dat onderzoekers er vaak jaren mee zoet zijn.