Os físicos estão chegando perto de construir lasers poderosos o suficiente para extrair matéria do vácuo.
De acordo com um relatório publicado em 24 de janeiro na revista Science, uma equipe de cientistas chineses está se preparando para começar a construção este ano em um laser de 100 petawatt em Xangai conhecido como Estação de Luz Extrema, ou SEL. Isso os coloca à frente de um amplo campo de cientistas ao redor do mundo que estão trabalhando para realizar uma previsão publicada na revista Physical Review Letters em 2010 por uma equipe de físicos americanos e franceses de que um laser suficientemente poderoso pode fazer com que elétrons apareçam. de um vácuo.
Pode parecer estranho imaginar que os elétrons possam aparecer do espaço vazio. Mas faz muito mais sentido à luz de uma estranha afirmação da eletrodinâmica quântica: o espaço "vazio" não é vazio, mas é composto de pares de matéria e antimatéria densamente compactados. Esses pares preenchem bem as lacunas entre tudo, afirma a eletrodinâmica quântica - eles simplesmente não interagem de maneira perceptível com o resto do universo, porque se cancelam.
Portanto, é mais fácil considerar que o laser chinês não cria tanto matéria, como faz com que entre no mundo que os humanos podem perceber. Seus poderosos pulsos de energia farão com que os elétrons se separem dos gêmeos da antimatéria, pósitrons, da maneira que os pesquisadores podem detectar.
Construir um laser poderoso o suficiente para fazer isso, no entanto, é um desafio técnico difícil (e caro). Cem petawatts, como relatado pela Science, são cerca de 10.000 vezes mais energéticos do que as redes elétricas do mundo combinadas.
Um laser chinês menor, o Shanghai Superintense Ultrafast Laser Facility, poderia atingir 10 petawatts até o final deste ano. (Isso é 1.000 vezes o poder de todas as redes do mundo.) Então, como os lasers podem atingir esses enormes níveis de energia?
Como explicaram os autores do relatório da revista Science, o poder é uma função de duas coisas: energia e tempo. Libere um joule de energia ao longo de 1 segundo, e isso é 1 watt. Solte um joule ao longo de 1 hora, e são apenas 0,28 miliwatts (28 centenas de milésimos de um watt). Mas libere esse joule em apenas um milhão de segundos, e isso é 1 milhão de watts, ou 1 megawatt.
Todos os lasers superpoderosos dependem, de uma maneira ou de outra, da liberação de grandes quantidades de energia por curtos períodos de tempo, amplificando-os e dobrando os feixes, de modo que toda essa energia chegue ao seu alvo durante um período de tempo ainda mais curto. artigo relatado.
Em 2023, o SEL poderia atingir alvos de apenas 3 micrômetros (3 milionésimos de metro ou a largura de um E. coli bactéria) com 100 petawatts de energia, de acordo com o relatório da Science.
Para obter mais detalhes técnicos sobre como esse laser funcionaria, como outros projetos de laser em todo o mundo se comparam e por que os EUA estão tão atrasados, consulte o relatório completo da Science.
