Niezwykła kolizja
Strumień elektronów (promieniowanie beta) to jeden z rodzajów promieniowania przenikliwego, znanego od ponad stu lat. Niesie on z sobą wysoką energię, bez problemu przenika powietrze i lżejsze materiały stałe, lecz nawet cienka warstwa ołowiu jest w stanie go zatrzymać. Od dawna bada się oddziaływanie takich elektronów ze światłem.
Jeśli wysokoenergetyczna wiązka elektronów zderzy się z ekstremalnie silną wiązką światła, czyli promieniowania elektromagnetycznego, mamy do czynienia z interesującymi efektami kwantowymi. Mówiąc językiem popularnym: światło oddaje część swojej energii elektronom, które następnie muszą wypromieniować nadmiar tej energii, co skutkuje ich gwałtownym wyhamowaniem. W tym przypadku mamy do czynienia ze zjawiskiem trochę podobnym do uderzenia właśnie w cienką warstwę ołowiu. Do niedawna proces ten był znany tylko od strony teoretycznej. Najnowsze eksperymenty pozwoliły na jego badanie doświadczalne. Największą trudność stanowiło dla naukowców wytworzenie wiązki światła o wysokiej energii. Udało się to dzięki dwom wiązkom laserowym o łącznej mocy petawata (1015 W, czyli milion miliardów watów!), które trafiają w przestrzeń o objętości komórki bakteryjnej.
Uzyskane wyniki są zgodne z wartościami teoretycznymi, wynikającymi z elektrodynamiki kwantowej. Co więcej, mają one znaczenie także dla astrofizyków badających podobne zjawiska występujące w okolicach kwazarów oraz czarnych dziur.