Skupina vedcov pracujúcich na Large Hadron Collider (LHC) v CERN-e (Európska organizácia pre jadrový výskum) počas experimentu ATLAS dokázala existenciu javu zvaného rozptyl svetla. Fenomén spočíva v kvantovej interakcii dvoch lúčov fotónov, v dôsledku čoho je jeden lúč svetla druhým akoby „lomený“, akoby boli pevné. Článok vedcov bol publikovaný v časopise Nature Physics, stručne o objave hovorí publikácia ScienceAlert.
Podľa klasických konceptov medzi sebou elektromagnetické vlny prechádzajú nerušene. Avšak v roku 1936 nemeckí fyzici Hans Heinrich Euler a Werner Heisenberg predpovedali, že dva fotóny sa môžu zraziť a vzájomne na seba pôsobiť. Za normálnych podmienok je tento efekt neviditeľný, dá sa však zistiť pomocou vysokoenergetických častíc.
Vedci rozptýlili jadrá olova v trubici urýchľovača na rýchlosť blízku svetlu (relativistickú). Pozitívny náboj atómov zbavených elektrónov vytvára elektrostatické pole, ktoré sa pri vysokých rýchlostiach mení na elektromagnetické pole, to znamená na hustý oblak fotónov. Olovené jadrá pohybujúce sa v opačných smeroch neinteragujú priamo, ale v priebehu ultra-periférnych zrážok, keď do seba narazia mraky častíc. Podľa teórie sú v tomto prípade fotóny z rôznych oblakov rozptýlené jeden na druhom, čo generuje nové častice, ktoré musia byť zaregistrované detektorom ATLAS.
Celkovo detektor zaznamenal štyri miliardy rôznych interakcií medzi časticami. Vedci vykonali potrebný výber a identifikovali 13 udalostí zhodných s obrazom rozptylu svetla vo svetle. Zároveň podiel cudzích procesov, ktoré vytvárajú pozadie a môžu spôsobiť, že údaje budú nespoľahlivé, bol iba 2,6 udalostí. Hlavné parametre procesu vrátane prierezu (blízkosť zrážajúcich sa častíc) a invariantnej hmotnosti (exponent rozptylu častíc) zodpovedajú predpovediam štandardného modelu.
Štandardný model je teória, ktorá popisuje všetky druhy častíc a ich interakcie. Predpovedá rôzne subatomárne procesy a ich vlastnosti, ktoré sa potvrdzujú pri experimentoch na urýchľovačoch vrátane LHC.