Дослідницька група Університету Британської Колумбії (UBC) вперше отримала експериментальні докази ефекту Швінгера, теоретично передбаченого ще в 1951 році. Згідно з теорією американського фізика Джуліана Швінгера, у сильному електричному полі частинки можуть спонтанно виникати з вакууму. До цього моменту це явище залишалося недоведеним через технічну неможливість створити необхідну напруженість поля.
Фізики Філіп Стемп та Майкл Дерошер розробили альтернативний підхід, використовуючи надплинний гелій-4 замість вакууму. При охолодженні до наднизьких температур гелій-4 переходить у стан без тертя, де спонтанно утворюються вихори та зустрічні вихори, що обертаються у протилежних напрямках. Ці вихрові структури є аналогами пар частинок, що виникають у межах ефекту Швінгера.
У результаті дослідження вчені не лише створили теоретичну модель, а й розробили математичний апарат для проведення експериментів. Ключовим відкриттям стало виявлення того, що маса вихорів значно змінюється після їхнього руху, що суперечить раніше прийнятим уявленням про сталість цієї величини.
Результати дослідження, опубліковані в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), відкривають нові перспективи для розуміння квантового вакууму, процесів поблизу чорних дір і навіть походження Всесвіту. Однак самі дослідники підкреслюють, що найбільшу цінність їхня робота має для вивчення властивостей надплинних середовищ і фундаментальних квантових ефектів.
За словами Стемпа, у довгостроковій перспективі це відкриття може призвести до перегляду самої теорії Швінгера, створивши своєрідний «зворотний відкат» — від експериментальних даних до теоретичних основ.