Hallan la receta para convertir luz en materia

Cientficos en Reino Unido han descubierto un mtodo sorprendentemente directo para transformar luz en materia.El diseo, publicado en la revista especializada Nature Photonics, adapta tecnologa usada en investigacin sobre la fusin nuclear y puede ser implementado en instalaciones que ya existen en Reino Unido.

Varias localizaciones podran ahora competir para convertir por primera vez fotones (las partculas portadoras de radiacin electromagntica) en positrones y electrones (partculas subatmicas con cargas elctricas positivas y negativas).

Esto probara una vieja teora de hace 80 aos de los cientficos Gregory Breit y John A. Wheeler, quienes pensaban que era imposible conseguir una prueba fsica de su postulado.Ahora, de acuerdo con investigadores de la universidad britnica Imperial College London, esa prueba est al alcance de la mano.

El profesor Steven Rose y su estudiante de doctorado, Oliver Pike, le dijeron a la BBC que podra conseguirse en un ao.

Con un buen equipo experimental, podra ser bastante realizable, dijo Pike.

Si el experimento se hace realidad, ser la ltima pieza en un rompecabezas que comenz en 1905, cuando Albert Einstein report el efecto fotoelctrico (que ocurre cuando un material emite electrones al recibir radiacin electromagntica) con su modelo de la luz como partcula.

Varias otras interacciones bsicas entre materia y luz han sido descritas y luego probadas por experimentos, incluyendo la proposicin de Paul Dirac de 1930 que sostiene que un electrn y su equivalente de antimateria, un positrn, pueden ser aniquilados en colisin y producir dos protones (las partculas elementales que, junto a los neutrones, forman el ncleo de los tomos).

Pero la prediccin terica de Breit y Wheeler de lo opuesto que dos fotones pueden chocar juntos y producir materia (un positrn y un electrn) ha sido difcil de observar en la prctica.

La razn de que esto sea tan difcil de ver en el laboratorio es que debes lanzar un enorme montn de electrones juntos, porque la probabilidad conversin es muy baja, explic Rose.

RAYOS GAMMA Y NUBE DE PROTONES

Los investigadores proponen reunir un gigantesco nmero de fotones de muy alta energa al disparar un intenso haz de rayos gamma en una nube de otros fotones, creada dentro de un pequeo cilindro forrado en oro.

Este cilindro se denomina Hohlraum, que en alemn significa espacio hueco, porque contiene un vaco, y se utiliza normalmente en las investigaciones sobre fusin nuclear.La nube de fotones de su interior est generada por rayos X extraordinariamente intensos y es casi tan caliente como el Sol.

Disparar a esta muy densa nube de fotones con el haz de potentes rayos gamma aumenta la probabilidad de colisiones que produciran materia, y haran historia.

Es realmente asombroso, dijo Pike, quien cont que le llev cierto tiempo darse cuenta del valor de este esquema, que inicialmente anotado en un trozo de papel junto a dos colegas y varias tazas de caf.En las primeras 12 horas no apreciamos lo suficiente su magnitud.

Pero los clculos posteriores mostraron que el diseo, en teora al menos, tiene energa ms que suficiente para resolver el desafo propuesto por Breit y Wheeler en los aos 30.

Todos los ingredientes estn all, dice Peter Knight, otro experto de Imperial College que no estuvo involucrado en la investigacin pero lo describe como una idea realmente ingeniosa.

Creo que se comenzar seriamente a intentar esto, dijo Kight a la BBC, aunque tambin advirti que hay que entender y tener en cuenta muchas cosas al poner el diseo en prctica.

Si se hace en un ao, lo habrn hecho increblemente bien. Creo que puede tomarles un poco ms de tiempo.Sinembargo, la competicin cientfica por lograrlo puede acelerar el proceso.

Hay al menos tres instalaciones con el equipamiento necesario para poner a prueba la propuesta.La carrera por llevar a cabo y completar el experimento est en marcha, afirm Pike.