Melodia curentă

Titlu

Artist


China dezvoltă un laser care să poată transforma lumina în materie

Scris de pe iunie 6, 2021

Armele nucleare au arătat deja că este posibilă transformarea materiei în cantități mari de căldură și lumină, dar pentru a face invers, transformând căldura și lumina în materie, este mult mai dificil. Însă, exact acest lucru laboratoarele din China și Marea Britanie speră să realizeze. Dacă obiectivul urmărit este atins, ar putea deschide o nouă ramură a fizicii, numită fotonică nucleară, plină de potențialități tehnologice încă inimaginabile. Potrivit unui raport al Explica.co, Stația de lumină extremă, pe care China o dezvoltă la Shanghai din 2018, a realizat progrese semnificative în obiectivul său de a produce lasere atât de puternice până în 2023 încât să poată străpunge spațiul gol și să creeze materie. Stația de lumină extremă (SEL) este o instalație laser concepută pentru a produce un laser cu 100 petawatt (PW) de putere maximă (un petawatt este egal cu o mie de trilioane de wați), un obiectiv care se așteaptă să fie atins în termen de doi ani. Odată finalizat, laserul va fi cel mai puternic de pe Pământ, cu o putere de 10.000 de ori mai mare decât cea a tuturor rețelelor electrice din lume combinate și cu o intensitate de 10 trilioane de ori mai mare decât cea a razelor solare, se arată în raport. Laserul va fi suficient de puternic pentru a produce materie și antimaterie direct din vidul spațiului, permițându-ne să observăm într-un laborator terestru același proces care ar fi dat naștere universului. Această tehnologie se bazează pe faptul că vidul nu este niciodată cu adevărat gol: este ca un iaz umplut cu perechi de electroni și pozitroni (particule de materie și antimaterie) care apar ocazional la suprafață (existență), deși se anihilează reciproc de îndată ce se formează. Un laser ar putea interveni în acest proces și ar putea separa materia și particulele de antimaterie înainte de a se ciocni, se arată în raport.

Le puteți face pe amândouă să emită raze gamma și să genereze mai mulți electroni și pozitroni. Această baraj de particule noi și radiații ar putea fi detectată atunci când dobândește o densitate suficientă. Laserul ar fi reușit astfel să creeze particule și antiparticule ca și când ar fi apărut din nicăieri: ar demonstra că lumina poate scoate particulele de materie și antimaterie din spațiul gol, fenomen cunoscut sub numele de „spargerea vidului”. Potrivit The Guardian, ideea originală a fost scrisă de doi fizicieni americani, Gregory Breit și John Wheeler, în 1934. Au descoperit că – foarte rar – două particule de lumină sau fotoni se pot combina pentru a produce un electron și echivalentul său antimaterie, un pozitron. Electronii sunt particule de materie care formează cochiliile exterioare ale atomilor din obiectele cotidiene din jurul nostru. Dar Breit și Wheeler nu aveau nicio așteptare că teoria lor va fi dovedită în curând. În studiul lor, fizicienii au remarcat că procesul a fost atât de rar și greu de produs încât ar fi „fără speranță să încercăm să observăm formarea perechii în experimentele de laborator”. Dacă operațiunea are succes, va crea și va măsura direct proprietățile cuantice ale vidului, aici pe Pământ. De asemenea, va arăta că materia și energia sunt interschimbabile în orice direcție, așa cum propusese Einstein în celebra sa ecuație. Fizicienii de la Imperial College din Londra susțin, de asemenea, că au spart problema folosind lasere de mare putere și alte echipamente disponibile acum oamenilor de știință. „Am arătat, în principiu, cum poți face materia din lumină”, a spus Steven Rose la Imperial.

„Dacă faci acest experiment, vei lua lumina și o vei transforma în materie”. Scriind în revista Nature Photonics, oamenii de știință din Marea Britanie descriu cum ar putea transforma lumina în materie printr-o serie de pași separați. Primul pas trage electroni pe o placă de aur pentru a produce un fascicul de fotoni de mare energie. Apoi, trag un laser cu mare energie într-o capsulă minusculă de aur numită hohlraum, din germană pentru „cameră goală”. Aceasta produce lumină la fel de strălucitoare ca cea emisă de stele. În etapa finală, ei trimit primul fascicul de fotoni în hohlraum, unde cele două fluxuri de fotoni se ciocnesc. Calculele oamenilor de știință arată că setarea stoarce suficiente particule de lumină cu energii suficient de mari într-un volum suficient de mic pentru a crea în jur de 100.000 de perechi electroni-pozitroni. Procesul este una dintre cele mai spectaculoase predicții ale unei teorii numite electrodinamică cuantică (QED) care a fost dezvoltată în perioada de până la cel de-al doilea război mondial. „S-ar putea să o numiți cea mai dramatică consecință a QED și arată clar că lumina și materia sunt interschimbabile”, a spus Rose pentru Guardian. Oamenii de știință din Marea Britanie speră să demonstreze procesul în următoarele 12 luni. În orice caz, atât echipele științifice din Marea Britanie, cât și cele chineze nu sunt la un pas de o mașină care poate crea obiecte cotidiene dintr-o explozie bruscă de energie laser – până acum, realitatea există doar în science fiction. Mai degrabă, tipul de materie pe care își propun să o facă vine sub forma unor particule subatomice invizibile cu ochiul liber. Sursa: asiatimes.com


Opiniile cititorului

Lasă un comentariu

Your email address will not be published. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *