MADRID, 20 MAY. (Bolsamania.com/BMS) .- Un electrón y positrón. Hasta ahora era muy complicado demostrar que esto pudiera ser realidad, pero una nueva investigación publicada en Nature Photonics muestra como la teoría de Breit y Wheeler de 1934, se puede llevar a la practica. Físicos del Imperial College London, del Reino Unido, han descubierto la forma de crear la materia desde la luz. Una hazaña que parecía imposible cuando se formuló la teoría hace más de 80 años.
Breit y Wheeler sugirieron que debería ser posible convertir la luz en materia rompiendo a la vez sólo dos partículas de luz (fotones), para crear un electrón y un positrón, que sería el método más simple hasta la fecha.
La investigación muestra por primera vez cómo la teoría se podía llevar a la práctica mediante el “colisionador fotón-fotón”, que convertiría la luz en materia mediante una tecnología que ya está disponible, sería un nuevo tipo de experimento de física de alta energía. Éste podría crear un proceso que fue muy importante en los primeros segundos del Universo y que se ve en los estallidos de rayos gamma, las explosiones más grandes del cosmos y uno de los misterios más grandes de la física que queda por resolver.
Investigando los problemas vinculados a la energía de fusión, se dieron cuenta de que en lo que estaban trabajando podría aplicarse a la teoría Breit-Wheeler. La colaboración con un físico teórico compañero del Instituo Max Planck de Física Nuclear de Alemania, fue muy relevante para el avance de la demostración de la teoría.
Steve Rose, del Departamento de física del Imperial College comenta “A pesar de que todos los físicos aceptan que la teoría es verdad, cuando Breit y wheeler la propusieron por primera vez, me dijeron que no esperaban que se mostrara en el laboratorio en la actualidad, casi 80 años más tarde, demostramos que estaban equivocados”.
El experimento implica dos pasos principales. En primer lugar, usar un láser de alta intensidad extremadamente potente para acelerar los electrones hasta justo debajo de la velocidad de la luz, y entonces, lanzar esos electrones en una losa de oro para crear un haz de fotones mil millones de veces más energéticos que la luz visible. La segunda etapa implica un pequeño oro llamado “hohlraum” (en alemán significa “cuarto vacío”) en referencia a un hueco que en radiaciones termodinámicas sus paredes están en equilibrio radiativo con la energía dentro de la cavidad. En su superficie interna, los físicos dispararían un láser de alta energía en la superficie de este oro para crear un campo de radiación térmica, generando así una luz similar a la que emiten las estrellas.
Para terminar se dirigiría el haz de fotones de la primera etapa del experimento a través del centro del cubo, haciendo que los fotones de las dos fuentes choquen y formen electrones y positrones.
Oliver Pike, investigador principal, deja un advertencia. “A pesar de que la teoría es conceptualmente simple, ha sido muy difícil verificar experimentalmente. Pudimos desarrollar la idea para el colisionador muy rápidamente, pero el diseño experimental que proponemos puede llevarse a cabo con relativa facilidad y con la tecnología existente”.
Queda mucho trabajo por delante.
Jorge Sánchez