Físicos del Imperial College de Londres probaron que la luz puede convertirse en materia con el choque de dos fotones. Lo más sorprendente es que tal experimento puede llevarse a cabo con la tecnología disponible actualmente.

Es inquietante como la ciencia contemporánea se parece cada vez más a la antigüedad. En esta ocasión el viejo secreto alquímico para convertir el plomo en oro toma dimensiones subatómicas y se desdobla como una nueva teoría, aún más osada, para convertir la luz en materia. La idea no es nueva, en 1934 Gregory Breit y John Wheeler propusieron que si se colisionan dos partículas de luz (fotones) se podrían obtener un electrón y un positrón. Claro que ellos consideraban que jamás podría hacerse la prueba.

O.J. Pike, F. Mackenroth, E.G. Hill y S.J. Rose publicaron un artículo en Nature Photonics que demuestra que los maestros de 1934 se equivocaron y acertaron al mismo tiempo. Acertaron porque 80 años después se logró desarrollar un método para colisionar fotones y producir las partículas elementales de la materia. Y se equivocaron porque de hecho contamos con la tecnología necesaria para probar dicho método.

Haz de fotones
Haz de fotones

Básicamente tendría que construirse un colisionador de fotones, que sería capaz de crear partículas de materia a partir de partículas de luz con dos ingredientes fundamentales:

1. Se necesita un láser de alta potencia para acelerar electrones casi a la velocidad de la luz. Tales partículas se colisionarían contra una placa de oro, lo cual generaría un haz de fotones con mil millones de veces la energía normal de la luz visible.

2. Para el siguiente paso necesitaríamos una pequeña cápsula de oro conocida como Hohlraum (lo que en alemán significa algo así como “cuarto vacío”). Se tendría que accionar un láser de alta energía contra la cara interior del Hohlraum para crear un campo de radiación termal, lo que generaría una luz similar a la de las estrellas.

Finalmente, habría que pasar el haz de fotones a través del Hohlraum para que los fotones de ambas fuentes colisionen y puedan crear electrones y positrones. Los cuales podrían detectarse a la salida del Hohlraum.

Esquema de un Hohlraum
Esquema de un Hohlraum

Además de la divertida posibilidad de fundar el campo de la alquimia cuántica, este experimento podría ser fundamental para recrear los 100 primeros segundos del Big Bang y entender más a fondo el comportamiento de los rayos gama. La publicación del Imperial College que da a conocer este estupendo trabajo asegura que se suma a otros seis descubrimientos en torno a la relación luz-materia. También nos recuerda, oportunamente, que aquellas seis piezas fueron premiadas con el Nobel. Curioso, ¿no es cierto?

Como sea, el trabajo de estos físicos en Londres nos acerca un paso más a comprender cómo sucedió el evento que dio lugar al universo. Al mismo tiempo, sugiere que los viejos alquimistas no estaban del todo equivocados. Probablemente estaban dotados de clarividencia, o simplemente tenemos un cerebro demasiado similar al suyo y solo podemos comprender al universo de esta sola manera.

*Imagen principal: Kai Schreiber

vía Imperial College News

fuente Nature Photonics

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