Физики давно хотят напрямую изучать взаимодействие света с квантовым вакуумом. Для этого нужна экстремальная интенсивность излучения. Предыдущие подходы требовали объединения лазерных пучков с пучками частиц и последующего сопоставления данных с разных установок. 

Источник: Timmis et al. 2026.

Команда из Оксфорда и Университета Квинс в Белфасте использовала лазер Gemini в Центральном лазерном центре Великобритании. Ученые направили мощный луч на плазму — облако заряженных частиц. Плазма отразила свет как зеркало.

Разница в том, что это зеркало двигалось навстречу лучу с огромной скоростью. Отраженный свет сжался и стал более энергичным. Эффект работает по тем же законам, что и повышение тона сирены приближающейся машины скорой помощи. Но из-за релятивистских скоростей теория относительности Эйнштейна доводит энергию света до гораздо более высоких значений.

Также ученые показали способ дополнительной концентрации этого света. Разные длины волн лазерного излучения объединяются и фокусируются в крайне малой области, создавая огромную плотность энергии. Авторы исследования назвали это когерентным гармоническим фокусом.

Все процессы происходят внутри самой лазерной системы. Ученые могут наблюдать результаты напрямую, без сложной покадровой обработки. Это упростит будущие эксперименты в области квантовой электродинамики — теории, описывающей взаимодействие света и материи на самом фундаментальном уровне.