Schwinger-effekten hänvisar till skapandet av partikel-antipartikelpar från ett vakuum till följd av ett externt högintensivt elektriskt fält. Dessa partiklar är inte traditionellt ”verkliga” partiklar. Istället är de virtuella partiklar som normalt kommer och går ur existens på extremt korta tidsskalor. Men vid tillräckligt starka fält kan virtuella partikelpar få tillräckligt med energi för att bli ”verkliga”, separeras och undfly förstörelsen genom annihilation.
I grund och botten är denna process en konsekvens av Heisenbergs osäkerhetsprincip, som säger att det finns ett inneboende osäkerhetsförhållande mellan positionen och rörelsemängden hos en partikel. I det här fallet tolkas osäkerheten som att vi kan ”låna” energi från tomrummet under en begränsad tid, och om vi kan låna tillräckligt mycket kan vi skapa ett partikelpar.
Schwinger-effekten är ett viktigt koncept inom kvantfältteorin och har många potentiella tillämpningar, till exempel inom forskning om svarta hål och kosmologi. Även om det påvisande av Schwinger-effekten i laboratorieförhållanden fortfarande är ett framtida mål, innebär denna mekanism ett fascinerande fönster in i naturens minsta byggblock och de lagar som styr dem.
