Ett vakuum anses i allmänhet inte vara annat än tomt utrymme. Men egentligen, ett vakuum fylls med virtuella partikel-antipartikelpar av elektroner och positroner som kontinuerligt skapas och förintas i ofattbart korta tidsskalor.

Jakten på en bättre förståelse av vakuumfysik kommer att leda till att de grundläggande frågorna i modern fysik belyses, som är en integrerad del i att avslöja rymdens mysterier, som Big Bang. Dock, laserintensiteten som krävs för att tvångsseparera de virtuella paren och få dem att inte se ut som virtuella partiklar utan verkliga partiklar skulle vara 10 miljoner gånger högre än nuvarande laserteknik kan. Denna fältintensitet är den så kallade Schwinger-gränsen, uppkallad för ett halvt sekel sedan efter den amerikanska nobelpristagaren Julian Schwinger.

År 2018, forskare vid Osaka University upptäckte en ny mekanism som de kallade en microbubble implosion (MBI). I MBI, superhögenergi-vätejoner (relativistiska protoner) avges i det ögonblick då bubblor krymper till atomstorlek genom bestrålning av hydrider med mikronstora sfäriska bubblor av ultraintensiv, ultrakorte laserpulser.

I den här studien, gruppen som leds av Masakatsu Murakami bekräftade att under MBI, ett ultrahögt elektrostatiskt fält nära Schwinger-fältet kan uppnås eftersom bubblor i mikronstorlek inbäddade i ett fast hydridmål imploderar för att ha diametrar i nanometer vid jonisering.

Från 3D-simuleringarna som utförts vid Osaka University Institute of Laser Engineering, de fann också att densiteten under den maximala komprimeringen av bubblan når flera hundra tusen till 1 miljon gånger fast densitet. Vid denna densitet, något som inte är större än en sockerbit skulle väga några hundra kilo. Energitätheten vid bubbelcentret befanns vara cirka 1 miljon gånger högre än vid solen. Dessa häpnadsväckande siffror har ansetts vara omöjliga att uppnå på jorden. Deras forskningsresultat publicerades i Plasmas fysik .