Gyles Lewis
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Los físicos se están acercando a construir 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 de 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 puedan aparecer en el 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 estrechamente los espacios entre todo, afirma la electrodinámica cuántica: simplemente no interactúan de ninguna manera notable con el resto del universo, porque se cancelan entre sí. [Los 18 mayores misterios sin resolver de la física]
Por lo tanto, es más fácil considerar que el láser chino no creará tanto materia, sino 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 de antimateria, los positrones, en formas que los investigadores pueden detectar..
Sin embargo, construir un láser lo suficientemente potente como para hacer esto es un desafío técnico difícil (y costoso). Cien petavatios, como informó Science, son aproximadamente 10.000 veces más energía que la que hay en todas las redes eléctricas del mundo combinadas..
Un láser chino más pequeño, el Shanghai Superintense Ultrafast Laser Facility, podría alcanzar los 10 petavatios a finales de este año. (Eso es 1.000 veces la potencia de todas las redes del mundo). Entonces, ¿cómo pueden los láseres alcanzar estos enormes niveles de potencia??
Como explicaron los autores del informe de la revista Science, el poder es una función de dos cosas: la energía y el tiempo. Libera un julio de energía en el transcurso de 1 segundo, y eso es 1 vatio. Libera un julio en el transcurso de 1 hora, y eso es solo 0,28 milivatios (28 centésimas de milésimas de vatio). Pero libera ese julio en solo una millonésima de segundo, y eso es 1 millón de vatios, o 1 megavatio..
Todos los láseres superpoderosos se basan de una forma u otra en la liberación de grandes cantidades de energía durante cortos períodos de tiempo, amplificándola y doblando los rayos de manera que toda esa energía llegue a su objetivo en el transcurso de un período de tiempo aún más corto, la ciencia artículo informado.
Para 2023, el SEL podría alcanzar objetivos de solo 3 micrómetros (3 millonésimas de metro, o el ancho de un E. coli bacteria) de 100 petavatios de potencia, según el informe de 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 Estados Unidos está tan rezagado, consulte el informe completo de Science..