Los físicos se están acercando a la construcción de láseres lo suficientemente potentes como para extraer materia del vacío.
Según un informe publicado el 24 de enero en la revista Science, un equipo de científicos chinos se está preparando para comenzar la construcción este año en un láser de 100 petavatios en Shanghai conocido como la Estación de Luz Extrema, o SEL. Eso los coloca al frente de un amplio campo de científicos de todo el mundo que están trabajando para realizar una predicción publicada en la revista Physical Review Letters en 2010 por un equipo de físicos estadounidenses y franceses de que un láser lo suficientemente potente podría hacer que aparezcan electrones. de un vacío
Puede parecer extraño imaginar que los electrones podrían aparecer fuera del espacio vacío. Pero tiene mucho más sentido a la luz de una extraña afirmación de la electrodinámica cuántica: el espacio "vacío" no está vacío en absoluto, sino que está formado por pares de materia y antimateria densamente empaquetados. Esos pares llenan los espacios entre todo, estados de electrodinámica cuántica: simplemente no interactúan de manera notable con el resto del universo, porque se cancelan entre sí.
Por lo tanto, es más fácil considerar que el láser chino no creará tanta materia, ya que hará que ingrese al mundo que los humanos pueden percibir. Sus poderosos pulsos de energía harán que los electrones se separen de sus gemelos antimateria, positrones, de manera que los investigadores puedan detectarlos.
Sin embargo, construir un láser lo suficientemente potente como para hacer esto es un desafío técnico difícil (y costoso). Cien petavatios, como informó Science, es aproximadamente 10,000 veces más energía que la que hay en todas las redes eléctricas del mundo combinadas.
Un láser chino más pequeño, la instalación de láser ultrarrápido superintenso de Shanghai, podría alcanzar los 10 petavatios a finales de este año. (Eso es 1,000 veces el poder de todas las redes del mundo). Entonces, ¿cómo pueden los láseres alcanzar estos enormes niveles de potencia?
Como explicaron los autores del informe en la revista Science, el poder es una función de dos cosas: energía y tiempo. Libere un julio de energía en el transcurso de 1 segundo, y eso es 1 vatio. Libere un julio en el transcurso de 1 hora, y eso es solo 0.28 milivatios (28 centésimas de vatio). Pero libere ese julio en solo una millonésima de segundo, y eso es 1 millón de vatios, o 1 megavatio.
Todos los láseres superpoderosos dependen de una forma u otra en la liberación de grandes cantidades de energía durante períodos cortos de tiempo, amplificándola y doblando los haces de modo que toda esa energía llegue a su objetivo en el transcurso de un período de tiempo aún más corto, la Ciencia Artículo reportado.
Para 2023, el SEL podría alcanzar objetivos de solo 3 micrómetros (3 millonésimas de metro, o el ancho de un E. coli bacteria) con 100 petavatios de potencia, según el informe publicado en Science.
Para obtener más detalles técnicos sobre cómo funcionaría ese láser, cómo se comparan otros proyectos de láser en todo el mundo y por qué EE. UU. Está tan rezagado, consulte el informe completo de Science
