Noticias | Naturales | Física

Los científicos e ingenieros han desarrollado nuevas ecuaciones que muestran cómo un haz de electrones de alta energía en combinación con un láser intenso puede convertir una porción de vacío en materia y en los componentes fundamentales de antimateria, y desatar una cascada de eventos que genera pares adicionales de partículas y antipartículas.

“Ahora podemos calcular, a partir de un solo electrón, varios cientos de partículas que pueden ser producidas. Creemos que esto sucede en la naturaleza, cerca de púlsares y estrellas de neutrones”, dijo Igor Sokolov, un científico de investigación en ingeniería que realizó esta investigación junto con el científico investigador asociado John Nees, emérito profesor de ingeniería eléctrica Gerard Mourou y sus colegas de Francia.

En el corazón de este trabajo esta la idea de que el vacío no es exactamente nada. "Mejor dicho, siguiendo al físico teórico Paul Dirac, que el vacío, o nada, es la combinación de materia y antimateria, la densidad de partículas y antipartículas es tremenda, pero no podemos percibir cualquiera de ellos, porque sus efectos observables por completo se anulan entre sí", dijo Sokolov.La materia y la antimateria se destruyen entre sí cuando entran en contacto en condiciones normales.

Pero en un fuerte campo electromagnético, esta aniquilación, que suele ser un mecanismo disipador, puede ser el origen de nuevas partículas. Los investigadores describen esta obra como un gran avance teórico, y un “salto cualitativo en la teoría”.

Un experimento de finales de los 90 logró generar a partir de un vacío de fotones gamma y un par electrón-positrón ocasionales. Estas nuevas ecuaciones lleva este trabajo un paso más al modelo de cómo un campo láser fuerte podría promover la creación de más partículas que se inyectan inicialmente en un experimento a través de un acelerador de partículas.

“Si el electrón tiene una capacidad para convertirse en tres partículas dentro de un plazo muy corto, esto significa que no es más un electrón”, dijo Sokolov. La teoría del electrón se basa en el hecho de que será un electrón para siempre. Pero en estos cálculos, cada una de las partículas cargadas se convierte en una combinación de tres partículas, más un cierto número de fotones.

Los investigadores han desarrollado una herramienta para poner en práctica sus ecuaciones en el futuro en una escala muy pequeña con el láser HERCULES en la Universidad de Michigan. Para probar el potencial completo de su teoría, un láser HERCULES tipo tendría que ser construido en un acelerador de partículas como el SLAC National Accelerator Laboratory en la Universidad de Stanford, pero dicha infraestructura no está actualmente prevista.

Este trabajo podría tener aplicaciones en la fusión por confinamiento inercial, lo que podría producir energía más limpia que las reacciones de fusión nuclear.

También es fascinante desde una perspectiva filosófica, la pregunta básica ¿qué es el vacío?, y ¿que es la nada?, va más allá de la ciencia. Esta profundamente arraigada en la base no sólo de la física teórica, sino de nuestra percepción filosófica de todo, de la realidad, de la vida, incluso la cuestión religiosa de que todo el mundo podría haber venido de la nada.

Noticia publicada en Akro Noticias (México)