格拉斯哥學院的研究人員成功地觀察到了所謂的“施溫格效應”（），這是一個無法飄忽的過程，一般只發生在宇宙風波中。通過通過專門設計的基于石墨烯的設備施加高電壓，該團隊--坐落國家石墨烯研究所--成功地從真空中形成了粒子-反粒子對。
真空被覺得沒有任何物質或基本粒子。但是，諾貝爾獎得主朱利安·施溫格（）在70年前就預言，強烈的電場或磁場可以打破真空并自發地創造基本粒子。
這須要真正具有宇宙硬度的場，如磁星周圍的場，或在帶電核的高能碰撞中縱向形成的場。粒子化學學的一個常年目標是通過實驗來偵測這種理論預測，目前在世界各地的高能對撞機上計劃了一些實驗。
如今，研究小組--由另一位諾貝爾獎獲得者安德烈·海姆爵士院長領導，與來自美國、西班牙、美國和英國的朋友合作--早已使用石墨烯來模擬施溫格形成的電子和正電子對。
在2022年1月的《科學》雜志上，她們報告了非常設計的裝置，如由石墨烯制成的窄小收縮體和超晶格，這促使研究人員才能在一個簡單的、桌面上的裝置中實現異常強悍的電場。清楚地觀察到了電子和空穴對的自發形成（空穴是正電子的固態類似物）粒子天體物理學，該過程的細節與理論預測十分一致。
科學家們還觀察到另一個不尋常的高能過程，到目前為止，在粒子化學學和天體化學學中還沒有類似的過程。她們在模擬的真空中注入電子，并將其加速到石墨烯真空所容許的最大速率，即光速的1/300。在這一點上，一些看似不可能的事情發生了：電子雖然顯得超光，提供的電壓低于量子匯聚態化學學的通常規則所容許的電壓。這些效應的起源被解釋為自發地形成了額外的電載荷體（空穴）。研究小組提供的對這一過程的理論描述與施溫格對的描述相當不同。
“人們一般使用微小的電場來研究電子特點，這促使剖析和理論描述愈發容易。”論文的第一作者博士說：“我們決定使用不同的實驗方法盡可能地推進電場的硬度，以免燒毀我們的設備。”
共同第一作者NaXin博士補充說：“我們只是想曉得在這些極端情況下會發生哪些。令我們吃驚的是，這是施溫格效應粒子天體物理學，而不是從我們的裝置中噴吐的煙霧。”
另一位主要貢獻者Kumar博士說：“當我們第一次聽到我們的超晶格裝置的壯麗特點時，我們想‘哇......這可能是某種新的超導性’。雖然這些反應與在超導體中常規觀察到的反應十分相像，但我們很快發覺，這些令人困擾的行為不是超導，而是天體化學學和粒子化學學領域的東西。在遙遠的學科之間見到這樣的相像之處是很奇怪的。”
這項研究對于未來基于二維量子材料的電子設備的發展也很重要，并為由石墨烯制成的布線構建了限制，而石墨烯早已因其維持超高電壓的卓越能力而蜚聲。