Tecnologia

Matria pode ser criada do nada com colises fton-fton

1548234083 file be0b03d8 Vision Art NEWS


Materiais Avanados

Redação do Site Inovação Tecnológica – 28/08/2023

Fa

Colisor de ftons auto-organizado acionado por um intenso pulso de laser: (a) densidade do plasma, (b) canal magntico, (c) distribuio angular dos ftons emitidos.
[Imagem: K. Sugimoto et al. – 10.1103/PhysRevLett.131.065102]

Colises entre ftons

Uma das previses mais impressionantes da fsica quntica, e hoje comprovada por inmeros experimentos, que a matria pode ser gerada apenas do chamado vcuo quntico, que a coisa mais prxima que um fsico consegue imaginar daquilo que comumente chamamos de “nada”.

De fato, inmeros experimentos j demonstraram que a matria resultado das flutuaes do vcuo quntico que, em vez de ser um “nada”, um estado com a menor energia possvel, uma espcie de sopa de campos e ondas de todas as frequncias, de onde partculas virtuais saltam continuamente entre a existncia e a inexistncia.

O truque est em voc arremessar alguma coisa com a velocidade e a preciso necessrias para acertar as partculas virtuais e traz-las para o nosso mundo, antes que elas desapaream de novo no vcuo quntico. A grande dificuldade – e o grande interesse dos fsicos – est em fazer isto usando apenas ftons, que so as partculas de luz, similares ao que se acredita ser as partculas virtuais do vcuo quntico.

Agora, pesquisadores da Universidade de Osaka, no Japo, idealizaram um experimento muito mais simples do que qualquer outro j pensado, que ser muito mais fcil de implementar porque poder gerar colises fton-fton usando apenas lasers.

A simplicidade da configurao e a facilidade de implementao – o esquema opera com as intensidades de laser atualmente disponveis – tornam a proposta promissora para implementao experimental em um futuro prximo.

Fa

O projeto do colisor de ftons est pronto. Agora constru-lo.
[Imagem: K. Sugimoto et al. – 10.1103/PhysRevLett.131.065102]

Gerao de matria por colises de ftons

As teorias afirmam que as colises fton-fton representam um meio fundamental pelo qual a matria gerada no Universo – essa noo da interconverso entre matria e energia emerge da conhecida equao de Einstein, E=mc2.

Os fsicos j produziram matria indiretamente a partir da luz, acelerando ons metlicos, como o ouro, at altas velocidades e fazendo chocar-se uns nos outros. Em velocidades prximas da luz, cada on cercado por ftons, que produzem matria e antimatria quando esses ftons carreados pelos ons se chocam.

No entanto, continua em aberto o desafio de produzir matria experimentalmente em laboratrio usando exclusivamente a luz porque isso exigiria lasers de potncia extremamente alta, que ainda no existem. esse desafio que a equipe japonesa agora resolveu.

“Nossas simulaes demonstram que, ao interagir com os intensos campos eletromagnticos do laser, o plasma denso pode se auto-organizar para formar um colisor de ftons,” explica o professor Kaoru Sugimoto. “Este colisor contm uma populao densa de raios gama, dez vezes mais densa que a densidade de eltrons no plasma e cuja energia um milho de vezes maior que a energia dos ftons no laser.”

As colises fton-fton no colisor produzem pares eltron-psitron, e os psitrons (equivalentes de antimatria dos eltrons) so acelerados por um campo eltrico de plasma criado pelo laser. Isso resulta em um feixe de psitrons, um feixe de antimatria, que poder ser usado tanto para gerar matria a partir do vcuo quntico, em uma demonstrao definitiva da prpria natureza da nossa realidade, quanto para qualquer experimento exigindo esse tipo de energia.

“Esta a primeira simulao de acelerao de psitrons do processo linear Breit-Wheeler sob condies relativsticas,” disse o professor Alexey Arefiev, coautor do trabalho. “Sentimos que nossa proposta experimentalmente vivel e esperamos uma implementao no mundo real.”

Bibliografia:

Artigo: Positron generation and acceleration in a self-organized photon collider enabled by an ultra-intense laser pulse
Autores: Kaoru Sugimoto, Y. He, N. Iwata, I-L. Yeh, Alexey Arefiev, Y. Sentoku
Revista: Physical Review Letters
Vol.: 131, 065102
DOI: 10.1103/PhysRevLett.131.065102

Seguir Site Inovação Tecnológica no Google Notícias

Outras notcias sobre:

Mais tópicos

Fonte: Acesse Aqui o Link da Matéria Original

1548234083 file be0b03d8 Vision Art NEWS

Este site usa cookies para que você tenha a melhor experiência do usuário. Se continuar a navegar, dará o seu consentimento para a aceitação dos referidos cookies e da nossa política de cookies , clique no link para obter mais informações. CONFIRA AQUI

ACEPTAR
Aviso de cookies
Translate »