曼彻斯特大学的研究人员成功地观察到了所谓的“施温格效应”（schwingereffect），这是一个难以捉摸的过程，通常只发生在宇宙事件中。通过通过专门设计的基于石墨烯的设备施加高电流，该团队--位于国家石墨烯研究所--成功地从真空中产生了粒子-反粒子对。

宇宙物理学的突破：科学家从真空中产生粒子-反粒子对

真空被认为没有任何物质或基本粒子。然而，诺贝尔奖得主朱利安·施温格（julianschwinger）在70年前就预言，强烈的电场或磁场可以打破真空并自发地创造基本粒子。

这需要真正具有宇宙强度的场，如磁星周围的场，或在带电核的高能碰撞中横向产生的场。粒子物理学的一个长期目标是通过实验来探测这些理论预测，目前在世界各地的高能对撞机上计划了一些实验。

现在，研究小组--由另一位诺贝尔奖获得者安德烈·海姆爵士教授领导，与来自英国、西班牙、美国和日本的同事合作--已经使用石墨烯来模拟施温格产生的电子和正电子对。

在2022年1月的《科学》杂志上，他们报告了特别设计的装置，如由石墨烯制成的狭窄收缩体和超晶格，这使得研究人员能够在一个简单的、桌面上的装置中实现异常强大的电场。清楚地观察到了电子和空穴对的自发产生（空穴是正电子的固态类似物），该过程的细节与理论预测非常一致。