A luz pode ser transformada em matéria – os cientistas confirmaram isso experimentalmente

Quase cem anos atrás, os físicos Gregory Bright e John Wheeler provaram teoricamente que a matéria pode ser obtida da luz pura. Parece fantasia, mas se encaixa bem com a famosa fórmula de Einstein E = mc². Outra coisa é que na prática é muito, muito difícil obter matéria da luz (fótons). Mas agora esse fenômeno foi descoberto e confirmado experimentalmente.

De acordo com a teoria de Bright e Wheeler, que mais tarde ficou conhecida como efeito Bright-Wheeler, quando dois quanta de luz (fótons) interagem, surgem duas partículas: um elétron e um pósitron (a antipartícula de um elétron). Um elétron é uma questão para si mesmo, enquanto um pósitron também é uma matéria, mas com o sinal oposto, ou seja, a antimatéria, como se costuma dizer.

Na natureza, ao nosso redor e mesmo nas profundezas do Universo, não observamos antimatéria, o que indica a raridade excepcional das colisões de fótons. Mas os processos de aniquilação – a autodestruição de elétrons e pósitrons em uma colisão com a liberação de dois quanta de luz em instalações experimentais – são observados há muito tempo. Cientistas da colaboração STAR, investigando fenômenos semelhantes no colisor do Laboratório Nacional de Brookhaven, decidiram pesquisar o conjunto de dados experimentais para confirmação do efeito Bright-Wheeler e os encontraram.

Descobriu-se que a aceleração dos núcleos (íons) de ouro a velocidades relativísticas (até 99,99% da velocidade da luz) e sua colisão levam ao efeito previsto em 1934 por Gregory Bright e John Wheeler. As partículas aceleradas a tais velocidades são comprimidas ao longo do eixo de movimento e geram os campos eletromagnéticos mais fortes perpendiculares ao eixo de voo. Esses campos eletromagnéticos nada mais são do que fótons reais – na verdade, uma nuvem de fótons ao redor dos núcleos. A colisão dessas partículas costumava ser acompanhada pela colisão de fótons reais com a fixação de elétrons e pósitrons após a colisão.

Depois de estudar o conjunto de dados obtidos no colisor RHIC, foram descobertos mais de 6.000 mil fatos de colisões de fótons com a posterior síntese de matéria (elétrons e suas antipartículas, pósitrons), sobre os quais foi publicado um artigo científico na Physical Review Letters alguns tempo atrás. O primeiro passo em direção ao sintetizador de matéria foi dado, por mais fantástico que pareça. Mas o obstáculo, como sempre, será o problema do maior consumo de energia.