Si può produrre materia dalla Luce ? Qualcuno ci sta provando

Circa 80 anni fa un gruppo di studiosi Gregory Breit e John Wheeler teorizzavano di poter creare un elettrone e un positrone facendo scontrare due particelle di luce, i fotoni, tra loro. Gli studi e i successivi calcoli avevano ritenuto possibile almeno teoricamente questo processo. Nonostante questo nessuno aveva mai osservato una riproduzione del fenomeno in laboratorio, a causa principalmente delle massicce particelle ad alta energia che dovevano essere coinvolte nell'esperimento. I ricercatori dell'Imperial College London e del Max-Planck-Institut Kernphysik non solo hanno messo in piedi un esperimento attraverso il quale sarebbe possibile creare materia a partire dalla luce, ma sostengono di poter effettuare una dimostrazione sperimentale entro un anno.  

Parlare di materia non vuol dire riferirsi naturalmente ad oggetti o altri materiali, l'obbiettivo è la creazione di minuscole particelle subatomiche, invisibili a occhio nudo. Se la dimostrazione andasse a buon fine, sarebbe la conferma dell’equazione di Einstein che unisce materia ed energia.

L'assetto sperimentale -proposto e spiegato in un articolo pubblicato su “Nature Photonics” - riuscirebbe ad aggirare il problema della mancanza di potenti acceleratori disponibili negli anni scorsi, che non erano in grado di fornire l'enorme energia necessaria richiesta dagli esperimenti finora ideati per confermare la possibilità di creare un elettrone e un positrone con lo scontro tra fotoni.


Queste collisioni avrebbero luogo in due tempi. Utilizzando un laser ad alta intensita si farebbero accelerare gli elettroni poco al di sotto della velocità della luce nel vuoto per “spararli” contro una sottile lamina d'oro e generare così un fascio di fotoni dotati di un'energia un miliardo di volte superiore a quella della luce visibile.


Immagine: IMG 1 Collisione Fotone-Fotone per produrre un positrone IMG 2,3 - Nature.com

In una secondo momento questi fotoni sarebbero indirizzati in una minuscola cavità (hohlraum) le cui pareti in oro vengono surriscaldate con un altro fascio laser ad alta intensità, così da creare un campo di radiazione termica sufficiente a generare una radiazione elettromagnetica simile a quella di corpo nero. L'interazione di questo campo con i fotoni che lo attraversano innesca il processo di Breit-Wheeler con la creazione di una coppia elettrone-positrone, e quindi avverebbe la "creazione" -termine improprio ma efficace- di materia.

 

Gli aspetti pratici non sono immediati per il grande pubblico ma un esito positivo potre costituire una preziosa fonte di informazioni per capire meglio i rapporti tra energia e materia, le interazioni tra loro e l'essenza di meccanismo che ancora oggi siamo lontani dal comprendere pienamente.

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Commenti: 4
  • #1

    65C02 (mercoledì, 21 maggio 2014 20:09)

    http://youtu.be/wz_tVnmInFM

  • #2

    "the lights of Merlin" by Fabiosky63 (venerdì, 23 maggio 2014 04:21)


    la luce è energia, l'energia è massa, la massa è materia...dicono... :)

    http://it.wikipedia.org/wiki/Massa_(fisica)

    considerare il fotone "privo di massa" (massa nulla) è un controsenso di base...anche se di fatto -ANCORA- NON ce l'ha... o_O

    http://it.wikipedia.org/wiki/Fotone

    a qualsiasi frequenza esso trasporta grandi quantità di energia che aumentano e divengono "pesanti" con l'aumentare della frequenza (raggi gamma)...e conseguentemente fortemente interagenti con atomi e molecole quando incontrate...

    un estratto...
    "...L'aspetto corpuscolare della luce fu confermato definitivamente dagli studi sperimentali di Arthur Holly Compton. Infatti il fisico americano nel 1921 osservò che, negli urti con gli elettroni, i fotoni SI COMPORTANO COME PARTICELLE MATERIALI aventi energia e quantità di moto che si conservano..."

    http://it.wikipedia.org/wiki/Particella_elementare

    i campi gravitazionali modificano "velocità e direzione" delle particelle a seconda della grandezza degli stessi...fino ad arrivare a "trattenere" gli stessi fotoni...

    http://it.wikipedia.org/wiki/Campo_gravitazionale

    quando ciò avviene vuol dire che siamo in presenza di una stella, con massa OLTRE 3 di Sol, "collassata" e che ha dato origine a quello che noi chiamiamo "buco nero"...che è L'ESEMPIO "in natura" di come viene "trasformata" la luce in materia... o_O

    http://it.wikipedia.org/wiki/Buco_nero

    cioè ATTRAVERSO l'alterazione MASSIMA dello spazio-tempo, dove ANCHE il fotone "privo di massa" DIMOSTRA di averne...altrimenti NON potrebbe essere "imprigionato" dal Leviathan cosmico... -_o

    da qui chissà "quanto" siamo lontani dal teletrasporto di Chip?..forse a t0 e m0 NON molto... -_o

    INVIATO DA FABIOSKY63 ALLE 04.21 DEL 23.05.2014

  • #3

    Daniele (venerdì, 23 maggio 2014 19:45)

    Beh, in ultima analisi tutto l'universo fu creato da un "enorme bagliore" chiamato Big Bang.

  • #4

    fortunato fiorenza@libero.it (venerdì, 27 febbraio 2015 18:23)

    il fotone NON E' attratta dal buco nero perchè ha massa ma percorre lo spazio PIEGATO DAL buco nero, in pratica la luce (fotone ,privo di massa dove la sua traiettoria è sempre dritta) ma perchè segue la traiettoria curva dello spazio-tempo creato dal un corpo massivo...questo è un errore che fanno in molti purtroppo ,sopratutto di chi non ha letto la Relativita' Generale...