Un team di ricercatori internazionali è riuscito a simulare con successo la creazione di materia attraverso la collisione di particelle luminose. Lo studio potrebbe finalmente rivelare il segreto di questo fenomeno, aprendo la strada alla sua riproduzione in laboratorio.
Secondo l’equazione di Einstein E=mc^2, che stabilisce un’equivalenza tra luce e materia, la fisica quantistica aggiunge una sorprendente previsione: quando due fotoni ad altissima energia si scontrano, possono generare una coppia di particelle chiamate elettrone-positrone, ovvero due antiparticelle con una massa identica. Questo significa che la materia può essere generata a partire dalla luce, che in origine è priva di massa.
Questo fenomeno, noto come processo di Breit-Wheeler, non è mai stato riprodotto in laboratorio a causa della necessità di utilizzare laser estremamente potenti, oltre le attuali capacità tecnologiche. Nonostante ciò, gli scienziati delle Università di Osaka e della California sono riusciti a simulare il processo al computer, facendo una scoperta sorprendente.
È stato osservato che quando un plasma incandescente interagisce con un laser dal giusto livello di energia, possono essere generate particelle di raggi gamma con un’energia un milione di volte superiore a quella dei fotoni del laser stesso. Ciò permette la formazione di collisioni fotone-fotone naturali.
Questo approccio supera i limiti delle attuali tecnologie laser, ed è facilmente implementabile con le tecnologie attualmente disponibili. Sebbene le applicazioni pratiche siano ancora lontane, la possibilità di riprodurre il processo di Breit-Wheeler in laboratorio consentirebbe di verificare sperimentalmente le teorie fondamentali della fisica che costituiscono la nostra comprensione dell’universo.
Trasformare la luce in materia è finalmente possibile
Un team internazionale di ricercatori è riuscito a simulare con successo la creazione di materia a partire dalla collisione di particelle luminose. Il risultato dello studio potrebbe rivelare il segreto per riprodurre sperimentalmente questo fenomeno per la prima volta. La fisica quantistica aggiunge un’ulteriore previsione sorprendente: quando due fotoni ad altissima energia collidono, si può generare una coppia elettrone-positrone, due antiparticelle dotate di massa identica. Questo fenomeno, chiamato processo di Breit-Wheeler, non è mai stato realizzato in laboratorio a causa della mancanza di laser sufficientemente potenti. Tuttavia, gli scienziati hanno provato a simularlo al computer scoprendo una cosa sorprendente: se del plasma incandescente interagisce con un laser dalle giuste caratteristiche, possono generarsi raggi gamma con un’energia un milione di volte superiore a quella dei fotoni del laser. Questo metodo può essere facilmente implementato utilizzando la tecnologia attualmente disponibile e permetterebbe di verificare sperimentalmente le teorie della fisica alla base della nostra comprensione dell’universo.
