O vácuo é geralmente considerado nada além de um espaço vazio. Mas de fato, um vácuo é preenchido com pares virtuais partícula-antipartícula de elétrons e pósitrons que são continuamente criados e aniquilados em escalas de tempo inimaginavelmente curtas.

A busca por uma melhor compreensão da física do vácuo levará à elucidação de questões fundamentais da física moderna, que é fundamental para desvendar os mistérios do espaço, como o Big Bang. Contudo, a intensidade do laser necessária para separar à força os pares virtuais e fazer com que eles apareçam não como partículas virtuais, mas como partículas reais, seria 10 milhões de vezes maior do que a atual tecnologia de laser é capaz. Esta intensidade de campo é o chamado limite de Schwinger, nomeado meio século atrás em homenagem ao ganhador do Nobel americano Julian Schwinger.

Em 2018, cientistas da Universidade de Osaka descobriram um novo mecanismo que chamaram de implosão de microbolhas (MBI). Em MBIs, íons de hidrogênio de energia superalta (prótons relativísticos) são emitidos no momento em que as bolhas encolhem até o tamanho atômico por meio da irradiação de hidretos com bolhas esféricas de tamanho mícron por ultraintensas, pulsos de laser ultracurtos.

Neste estudo, o grupo liderado por Masakatsu Murakami confirmou que durante o MBI, um campo eletrostático ultra-alto próximo ao campo de Schwinger poderia ser alcançado porque bolhas de tamanho mícron embutidas em um alvo de hidreto sólido implodem para ter diâmetros de nanômetro após ionização.

A partir das simulações 3-D realizadas no Instituto de Engenharia de Laser da Universidade de Osaka, eles também descobriram que a densidade durante a compressão máxima da bolha atinge várias centenas de milhares a 1 milhão de vezes a densidade do sólido. Nessa densidade, algo não maior do que um torrão de açúcar pesaria algumas centenas de quilos. A densidade de energia no centro da bolha era cerca de 1 milhão de vezes maior do que a do sol. Esses números surpreendentes foram considerados impossíveis de atingir na Terra. Os resultados de suas pesquisas foram publicados em Física dos Plasmas .