太阳能量的100万倍！施温格极限下的微泡，能否揭示真空？

真空一样被认为是真空，但事实上，真空中布满了虚拟粒子——如真空能，量子涨落，反粒子对的电子和正电子等等，它们在不可思议的短时间内络续地发生和湮灭。对真空物理学更好懂得的追求，将导致对现代物理学根基问题的说明，而现代物理学是解开诸如宇宙大爆炸等宇宙奥秘弗成或缺的一部门。然而，强行星散虚拟粒子对并使它们以真实粒子而非虚拟粒子的形式显现。

所需要的激光强度将比今朝激光手艺，所能达到的强度高1000万倍。这种场强就是所谓的施温格极限，半个世纪前以美国诺贝尔奖得主朱利安·施温格(Julian sch温格)的名字定名。此前大阪大学科学家们发现了一种新的机制，他们称之为微泡内爆(MBI)。在MBIs中，当气泡以微米巨细的球状气泡为氢化物，用超小、超短的激光脉冲辐照时，当气泡缩小到原子巨细时，就会释放出超高能的氢离子(相对论性质子)。

（图示）微泡内爆的所有首要事件，即激光，热电子扩散，内爆，最后的质子闪光

在本研究中，村上正松向导的研究小组证实，在MBI过程中，因为固体氢化物靶内爆中嵌入微米巨细气泡电离后具有纳米巨细的直径，能够在接近施温格极限场的处所形成超高静电场。经由大阪大学激光工程研究所进行的三维模拟，还发现气泡在最大压缩时的密度达到固体密度的几十万到一百万倍。在这种密度下，不大于一块糖的器材重达几百公斤。人们发现，气泡中心能量密度大约是太阳的100万倍。

（图示）三维模拟与模型静电场对比图插图显露了质子在中心四周的分布(凭据离中心的距离用颜色编码)

这些惊人数字的能量在地球上被认为是弗成能实现的，研究功效揭橥在《等离子体物理学》上。行使微泡内爆(MBI)手艺研究了加快质子能量和可达静电场的激光强度标度。在MBI中，因为填充气泡的热电子所发生球对称静电力，气泡壁的质子受到向中心体积加快度。这种内爆会在坍缩时发生纳米巨细的超高密度质子核，从而发生超高静电场，释放出相对论态的高能质子。

三维胞内粒子和分子动力学模拟以互补的体式进行。是以，揭示了MBI的根基物理特征。如气泡脉动和超高能量密度，这些特征的能量密度比在惯性约束等离子体聚变焚烧焦点中预期的能量密度要高几个数量级。MBI具有作为等离子体光学器件的潜力，能够将应用的激光强度最佳放大两个数量级，是以，MBI被认为是解决施温格极限的一种新方式。