Cuando la luz genera materia

Unos científicos han obtenido pruebas definitivas de la existencia de un fenómeno de la física predicho en 1934.

El equipo de Zhangbu Xu, del Laboratorio Nacional estadounidense de Brookhaven, ha constatado que es posible crear directamente pares de electrón (que es materia) y positrón (que es antimateria) haciendo colisionar fotones (las partículas de la luz) que sean lo bastante energéticos.

Esta conversión de luz de alta energía en materia es una consecuencia directa de la famosa ecuación E=mc² de Einstein, que afirma que la energía y la materia (o masa) son intercambiables. Las reacciones nucleares del Sol y las realizadas en las centrales nucleares convierten regularmente materia en energía.

Y ahora la humanidad ha logrado convertir la energía de la luz directamente en materia (y antimateria) en un solo paso.

El descubrimiento se ha hecho en el acelerador relativista de iones pesados (RHIC) del citado Laboratorio de Brookhaven, tras analizar más de 6.000 pares electrón-positrón producidos en el RHIC.

Para la labor ha resultado fundamental el detector STAR del RHIC.

El detector STAR en el RHIC. (Foto: Brookhaven National Laboratory)

En dos anillos aceleradores del RHIC, los científicos aceleran iones de oro a una velocidad de hasta el 99,995% de la velocidad de la luz.

Un ion es esencialmente un átomo despojado de sus electrones, o sea que solo cuenta con el núcleo.

Cuando los iones se mueven a casi la velocidad de la luz, se forman nubes de fotones alrededor de los núcleos atómicos de oro. Entonces, con dos nubes de fotones moviéndose en direcciones opuestas y con suficiente energía e intensidad, los dos iones se cruzan rozándose el uno con el otro aunque sin colisionar, y ello hace que esos campos de fotones pueden interactuar.

Los medios tecnológicos que han permitido corroborar esa predicción de 1934, hecha por los físicos Gregory Breit y John A. Wheeler, no existían ni por asomo en aquella época.

Xu y sus colegas exponen los detalles técnicos de sus experimentos y análisis en la revista académica Physical Review Letters, bajo el título "Measurement of e+e− Momentum and Angular Distributions from Linearly Polarized Photon Collisions". (Fuente: NCYT de Amazings)